特許 6351049 タービンハウジングおよびタービンハウジングの製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6351049

(24)【登録日】2018年6月15日

(45)【発行日】2018年7月4日

(54)【発明の名称】タービンハウジングおよびタービンハウジングの製造方法

(51)【国際特許分類】

   F02B 39/00 20060101AFI20180625BHJP

   F01D 25/24 20060101ALI20180625BHJP

   F02C 7/00 20060101ALI20180625BHJP

   B23B 1/00 20060101ALI20180625BHJP

【ＦＩ】

   F02B39/00 D

   F02B39/00 E

   F02B39/00 T

   F02B39/00 U

   F01D25/24 E

   F02C7/00 E

   F02C7/00 D

   F01D25/24 N

   F01D25/24 R

   F02C7/00 C

   B23B1/00 Z

【請求項の数】17

【全頁数】24

(21)【出願番号】特願2016-557374(P2016-557374)

(86)(22)【出願日】2014年11月4日

(86)【国際出願番号】JP2014079239

(87)【国際公開番号】WO2016071959

(87)【国際公開日】20160512

【審査請求日】2017年2月3日

(73)【特許権者】

【識別番号】316015888

【氏名又は名称】三菱重工エンジン＆ターボチャージャ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000785

【氏名又は名称】誠真ＩＰ特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】横山 隆雄

(72)【発明者】

【氏名】尾▲崎▼ 誠

【審査官】 倉橋 紀夫

(56)【参考文献】

【文献】 実開昭６０−０２３２２１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００３−１２０３０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０２−００７３２２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００３−２１４１７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−００２７９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０２−０９０３０１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００３−０３５１５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１０６６６７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０２Ｂ ３９／００

Ｂ２３Ｂ １／００

Ｆ０１Ｄ ２５／２４

Ｆ０２Ｃ ７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

排気ガスによって回転するタービンホイール（５）を収容するためのタービンハウジング（２）であって、
前記タービンハウジング（２）は、
前記タービンホイール（５）の周囲において前記タービンホイール（５）に供給される前記排気ガス（Ｇ）が流れる環状のスクロール流路（１２）を形成するスクロール部（２１）と、
前記タービンホイール（５）を通過した前記排気ガス（Ｇ）が前記タービンホイール（５）の軸線方向に沿って流れる排気流路（１４）を形成する排気管部（２２）と、
前記スクロール部（２１）と前記排気管部（２２）との接続部においてハブ側に迫り出して設けられるシュラウド部（２３）であって、前記シュラウド部（２３）の外周面は、前記スクロール流路（１２）に面するとともに、前記シュラウド部（２３）の内周面は、前記タービンホイール（５）の動翼（９）との間に所定の隙間（ｃ）を存して形成されるシュラウド部（２３）と、を含む鋳造製のタービンハウジング（２）であって、
前記タービンホイール（５）の軸線方向に沿った断面において、前記タービンホイールの軸線（Ｋ）から前記シュラウド部（２３）の先端（２３ｄ）までの半径方向距離をＲ１、前記タービンホイールの軸線（Ｋ）から前記スクロール部（２１）のハブ側壁面（２１ｃ）の内周端（２１ｄ）までの半径方向距離をＲ２としたときに、Ｒ１＜Ｒ２となる半径Ｒ２を有する開口部（１６）が前記スクロール部（２１）のハブ側に形成され、
前記タービンホイール（５）の軸線方向に沿った断面において、前記シュラウド部（２３）の先端（２３ｄ）よりも半径方向外側における前記スクロール流路（１２）に面する前記シュラウド部（２３）および前記スクロール部（２１）の流路面（２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２３ａ）の内、前記シュラウド部（２３）の先端（２３ｄ）からの前記タービンハウジング（２）の鋳造後に加工される所定範囲を領域Ａ、前記領域Ａと隣接する所定範囲を領域Ｂとしたときに、前記領域Ａにおける流路面の粗度が、前記領域Ｂにおける流路面の粗度よりも小さくなるように構成されるタービンハウジング。

【請求項2】

前記タービンホイール（５）の外径をＤとしたときに、前記領域Ａの半径方向における存在範囲は、１．１５Ｄから１．４Ｄの範囲の少なくとも一部を含むように構成される請求項１に記載のタービンハウジング。

【請求項3】

前記タービンホイール（５）の軸線方向に沿った断面において、前記シュラウド部（２３）の外周面（２３ａ）は、前記タービンホイールの軸線方向に対して傾斜する傾斜面からなり、前記領域Ａは前記外周面（２３ａ）の少なくとも一部を含むように構成される請求項１または２に記載のタービンハウジング。

【請求項4】

前記開口部（１６）に配設され、前記スクロール流路（１２）に面する流路部（４０ａ）と、前記タービンホイール（５）の背面との間に隙間を存する背面部（４０ｂ）と、を有する環状の第１プレート部材（４０）をさらに備える請求項１〜３の何れか一項に記載のタービンハウジング。

【請求項5】

前記タービンハウジング（２）は、前記タービンハウジング（２）の外部から導入される前記排気ガス（Ｇ）を前記スクロール流路（１２）へと導く導入流路（１８）を形成する導入管部（２５）をさらに備え、
前記導入流路（１８）と前記スクロール流路（１２）とを半径方向に仕切る舌部（５０）が、前記第１プレート部材（４０）側から前記シュラウド部（２３）に向かって延在する、前記タービンハウジング（２）とは別体の舌部部材（５０Ａ）により形成される請求項４に記載のタービンハウジング。

【請求項6】

前記舌部部材（５０Ａ）は、前記第１プレート部材（４０）であって、前記第１プレート部材（４０）は、板金製からなり、前記タービンホイール（５）の軸線方向に沿って折り曲げられてなる屈曲部（４０Ａ）を有し、前記屈曲部（４０Ａ）により前記舌部（５０）が形成される請求項５に記載のタービンハウジング。

【請求項7】

前記タービンハウジング（２）の前記開口部（１６）において、前記第１プレート部材（４０）の流路部（４０ａ）の一部を覆うように配設される第２プレート部材（４４）をさらに備え、
前記舌部部材（５０Ａ）は、前記第２プレート部材（４４）からなる請求項５に記載のタービンハウジング。

【請求項8】

前記第２プレート部材（４４）は、板金製からなり、前記タービンホイール（５）の軸線方向に沿って折り曲げられてなる屈曲部（４４Ａ）を有し、前記屈曲部（４４Ａ）により前記舌部（５０）が形成される請求項７に記載のタービンハウジング。

【請求項9】

前記第２プレート部材（４４）は、前記タービンホイール（５）の周方向の全周に亘って延在する環状部材からなり、
前記タービンホイール（５）の軸線方向に沿った断面において、前記第１プレート部材（４０）における前記第２プレート部材（４４）で覆われている部分（４０ａ２）を除いた前記スクロール流路（１２）に面する流路部（４０ａ１）が、前記タービンホイール（５）の周方向の全周に亘って同一の半径方向幅（ｒｂ）となるように構成されている請求項７又は８に記載のタービンハウジング。

【請求項10】

前記タービンハウジング（２）の背面側には、前記タービンホイール（５）と連結される回転軸（７）を回転可能に支持する軸受装置（１０Ａ，１０Ｂ）を収容するためのベアリングハウジング（４）が連結され、
前記タービンハウジング（２）は、前記タービンハウジング（２）の外部から導入される前記排気ガス（Ｇ）を前記スクロール流路（１２）へと導く導入流路（１８）を形成する導入管部（２５）をさらに備え、
前記導入流路（１８）と前記スクロール流路（１２）とを半径方向に仕切る舌部（５０）が、前記ベアリングハウジング（４）から前記シュラウド部（２３）に向かって延在する、前記タービンハウジング（２）とは別体の舌部部材（５０Ｃ）により形成される請求項１〜３の何れか一項に記載のタービンハウジング。

【請求項11】

前記舌部部材（５０Ｃ）は、前記ベアリングハウジング（４）に接続される第３プレート部材（４６）からなる請求項１０に記載のタービンハウジング。

【請求項12】

前記第３プレート部材（４６）は、板金製からなる請求項１１に記載のタービンハウジング。

【請求項13】

前記タービンホイール（５）の軸線方向から視認した断面において、前記領域Ａは、前記タービンホイール（５）の円周方向の全周に亘って同一の半径方向幅（ｒａ）に形成される請求項５〜１２の何れか一項に記載のタービンハウジング。

【請求項14】

前記タービンホイール（５）の軸線方向から視認した断面において、前記導入流路（１８）の流路中心（１８ｃ）は、前記導入流路（１８）の入口部（１８ａ）から前記スクロール流路（１２）との合流部（１８ｂ）に向かって、前記舌部（５０）に連なる前記導入管部（２５）の内壁面側に凸に湾曲した後に、前記舌部（５０）に対面する前記導入管部（２５）の外壁面側に凸に湾曲するＳ字カーブに形成される請求項６、８及び１２の何れか一項に記載のタービンハウジング。

【請求項15】

排気ガスによって回転するタービンホイール（５）を収容するためのタービンハウジング（２）の製造方法であって、
前記タービンハウジング（２）は、
前記タービンホイール（５）の周囲において前記タービンホイール（５）に供給される前記排気ガス（Ｇ）が流れる環状のスクロール流路（１２）を形成するスクロール部（２１）と、
前記タービンホイール（５）を通過した前記排気ガス（Ｇ）が前記タービンホイール（５）の軸線方向に沿って流れる排気流路（１４）を形成する排気管部（２２）と、
前記スクロール部（２１）と前記排気管部（２２）との接続部においてハブ側に迫り出して設けられるシュラウド部（２３）であって、前記シュラウド部（２３）の外周面は、前記スクロール流路（１２）に面するとともに、前記シュラウド部（２３）の内周面は、前記タービンホイール（５）の動翼（９）との間に所定の隙間（ｃ）を存して形成されるシュラウド部（２３）と、を含み、
前記タービンホイール（５）の軸線方向に沿った断面において、前記タービンホイールの軸線（Ｋ）から前記シュラウド部（２３）の先端（２３ｄ）までの半径方向距離をＲ１、前記タービンホイールの軸線（Ｋ）から前記スクロール部（２１）のハブ側壁面（２１ｃ）の内周端（２１ｄ）までの半径方向距離をＲ２としたときに、Ｒ１＜Ｒ２となる半径Ｒ２を有する開口部（１６）が前記スクロール部（２１）のハブ側に形成され、
前記タービンホイール（５）の軸線方向に沿った断面において、前記シュラウド部（２３）の先端（２３ｄ）よりも半径方向外側における前記スクロール流路（１２）に面する前記シュラウド部（２３）および前記スクロール部（２１）の流路面（２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２３ａ）の内、前記シュラウド部（２３）の先端（２３ｄ）からの所定範囲を領域Ａ、前記領域Ａと隣接する所定範囲を領域Ｂとしたときに、鋳造後に前記領域Ａの流路面を加工し、前記領域Ａにおける流路面の粗度が、前記領域Ｂにおける流路面の粗度よりも小さくなるようにするタービンハウジングの製造方法。

【請求項16】

前記領域Ａの流路面の加工は、機械加工からなる請求項１５に記載のタービンハウジングの製造方法。

【請求項17】

前記領域Ａの流路面の加工は、鋳造されたタービンハウジングの内部に前記開口部（１６）からバイトを挿入し、鋳造されたタービンハウジングを回転させることで前記領域Ａの流路面を切削または研削する旋盤加工からなる請求項１６に記載のタービンハウジングの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、タービンハウジングおよびタービンハウジングの製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、エンジンの出力を向上させる技術として、ターボチャージャによって吸気を圧縮し、この圧縮した吸気をエンジンに供給する方法（過給）が知られており、自動車用エンジン等において広く用いられている。通常、ターボチャージャは、回転軸と、回転軸の一端側に設けられるタービンホイールと、回転軸の他端側に設けられるコンプレッサホイールとを備えている。そして、排気ガスの排気エネルギーがタービンホイールに作用して回転軸が高速回転することで、回転軸の他端側に設けられたコンプレッサホイールが吸気を圧縮するように構成されている。

【0003】

ターボチャージャを搭載したエンジンは、小排気量で大きな出力が得ることが出来る。このため、近年、特に自動車用エンジンにおいては、ターボチャージャを搭載してエンジンのダウンサイジング化を図ることで燃費の向上を図ることが行われている。このような背景の下、小排気量のエンジン用のターボチャージャに対するニーズも高まっており、ターボチャージャのより一層の小型化が進んでいる。

【0004】

ターボチャージャのタービンハウジングは、一般的に鋳造によって製造される。小型のタービンハウジングにあっては、大型のタービンハウジングと比べて相対的にハウジング内部の面粗度が粗くなる。また、鋳造で製造する際の最小肉厚の関係から相対的に舌部も厚くなるため、排気ガスの通気抵抗が大きくなる。また、大型のタービンハウジングと比べて鋳造誤差も相対的に大きくなることから、製品間における性能や流量特性のバラつきが大きくなる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】国際出願番号ＰＣＴ／ＪＰ２０１３／０８５１４３

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

このような従来技術の背景の下、本出願人は、ハウジング内部の面粗度を改善することで排気ガスの通気抵抗を低減し、ターボチャージャの効率を向上させることの出来るタービンハウジングに関する先願発明（特許文献１）を出願しているところである。この先願発明のタービンハウジングは、鋳造性のタービンハウジングの内部に板金製のプレート部材を収容し、この板金製のプレート部材によって内部流路を形成するものであるが、構造が多少複雑である。

【0007】

本発明の少なくとも一つの実施形態は、このような従来技術の状況の基になされた発明であって、その目的とするところは、排気ガスの通気抵抗を低減し、ターボチャージャの効率を向上させることの出来るタービンハウジングを簡単な構造で実現することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

（１）本発明の少なくとも一つの実施形態にかかるタービンハウジングは、
排気ガスによって回転するタービンホイールを収容するためのタービンハウジングであって、
前記タービンハウジングは、
前記タービンホイールの周囲において前記タービンホイールに供給される前記排気ガスが流れる環状のスクロール流路を形成するスクロール部と、
前記タービンホイールを通過した前記排気ガスが前記タービンホイールの軸線方向に沿って流れる排気流路を形成する排気管部と、
前記スクロール部と前記排気管部との接続部においてハブ側に迫り出して設けられるシュラウド部であって、前記シュラウド部の外周面は、前記スクロール流路に面するとともに、前記シュラウド部の内周面は、前記タービンホイールの動翼との間に所定の隙間を存して形成されるシュラウド部と、を含む鋳造製のタービンハウジングであって、
前記タービンホイールの軸線方向に沿った断面において、前記タービンホイールの軸線から前記シュラウド部の先端までの半径方向距離をＲ１、前記タービンホイールの軸線から前記スクロール部のハブ側壁面の内周端までの半径方向距離をＲ２としたときに、Ｒ１＜Ｒ２となる半径Ｒ２を有する開口部が前記スクロール部のハブ側に形成され、
前記タービンホイールの軸線方向に沿った断面において、前記シュラウド部の先端よりも半径方向外側における前記スクロール流路に面する前記シュラウド部および前記スクロール部の流路面の内、前記シュラウド部の先端からの所定範囲を領域Ａ、前記領域Ａと隣接する所定範囲を領域Ｂとしたときに、前記領域Ａにおける流路面の粗度が、前記領域Ｂにおける流路面の粗度よりも小さくなるように構成される。

【0009】

上記（１）に記載のタービンハウジングは、タービンホイールの軸線方向に沿った断面において、タービンホイールの軸線からシュラウド部の先端までの半径方向距離をＲ１、タービンホイールの軸線からスクロール部のハブ側壁面の内周端までの半径方向距離をＲ２としたときに、Ｒ１＜Ｒ２となる半径Ｒ２を有する開口部がスクロール部のハブ側に形成されている。これに対して、図１２に示す従来の比較例のタービンハウジング２´における開口部１６´では、その半径Ｒ２´は、Ｒ１´≧Ｒ２´の関係にある。

【0010】

このような従来よりも大きな開口部を有するタービンハウジングにあっては、この従来よりも大きな開口部を利用して、鋳造後にタービンハウジングの内部を加工することが可能となる。したがって、特に流速が大きく通気抵抗に与える影響の大きい、スクロール流路の内周側にあたる領域Ａの流路面を加工し、その粗度を小さくすることで、タービンハウジングにおける排気ガスの通気抵抗を低減してターボチャージャの効率を向上させることが出来る。

【0011】

（２）幾つかの実施形態では、上記（１）に記載のタービンハウジングにおいて、タービンホイールの外径をＤとしたときに、領域Ａの半径方向における存在範囲は、１．１５Ｄから１．４Ｄの範囲の少なくとも一部を含むように構成される。
また、幾つかの実施形態では、領域Ａの半径方向における存在範囲は、１．２０Ｄから１．４Ｄの範囲の少なくとも一部を含むように構成される。
さらに、幾つかの実施形態では、領域Ａの半径方向における存在範囲は、１．２５Ｄから１．４Ｄの範囲の少なくとも一部を含むように構成される。

【0012】

上記（２）に記載の実施形態によれば、領域Ａが、特に流速が大きく通気抵抗に与える影響の大きい、スクロール流路の内周側を少なくとも含むように構成される。このため、タービンハウジングにおける排気ガスの通気抵抗を低減してターボチャージャの効率を向上させることが出来る。

【0013】

（３）幾つかの実施形態では、上記（１）または（２）に記載のタービンハウジングにおいて、タービンホイールの軸線方向に沿った断面において、シュラウド部の外周面は、タービンホイールの軸線方向に対して傾斜する傾斜面からなり、領域Ａは外周面の少なくとも一部を含むように構成される。

【0014】

上記（３）に記載の実施形態では、領域Ａが、特に流速が大きく通気抵抗に与える影響の大きい、スクロール流路の内周側に位置するシュラウド部の外周面を少なくとも含むように構成される。また、このようにシュラウド部の外周面が傾斜面からなる場合、流体との接触面積が広いため、通気抵抗に与える影響が特に大きい。したがって、このような実施形態によれば、タービンハウジングにおける排気ガスの通気抵抗を低減してターボチャージャの効率を向上させることが出来る。

【0015】

（４）幾つかの実施形態では、上記（１）〜（３）の何れかに記載のタービンハウジングにおいて、上記開口部に配設され、スクロール流路に面する流路部と、タービンホイールの背面との間に隙間を存する背面部と、を有する環状の第１プレート部材をさらに備える。

【0016】

上記（４）に記載の実施形態では、開口部にスクロール流路に面する流路部を有する、タービンハウジング第１プレート部材が配設される。この第１プレート部材は、鋳造製のタービンハウジングとは別部材からなるため、この第１プレート部材の表面の粗度をタービンハウジングの表面の粗度よりも小さくするのは容易である。したがって、このような実施形態によれば、スクロール流路に面する第１プレート部材の流路部の粗度を小さくすることで、スクロール流路を流れる排気ガスの通気抵抗を小さくすることができる。

【0017】

（５）幾つかの実施形態では、上記（４）に記載のタービンハウジングにおいて、タービンハウジングは、タービンハウジングの外部から導入される排気ガスをスクロール流路へと導く導入流路を形成する導入管部をさらに備える。そして、導入流路とスクロール流路とを半径方向に仕切る舌部が、第１プレート部材側からシュラウド部に向かって延在する、タービンハウジングとは別体の舌部部材により形成される。

【0018】

上記（５）に記載の実施形態によれば、タービンハウジングとは別体の舌部部材によって舌部が形成される。このため、鋳造後に開口部を利用してタービンハウジングの内部を加工する際に、鋳造製のタービンハウジングと一体的に舌部を形成する場合のように舌部が加工の邪魔にはならない。よって、タービンハウジング内部を加工し易くなる。
また、鋳造製のタービンハウジングと一体的に舌部を形成する場合と比べて、舌部を薄く形成することが出来る。これにより、舌部の後流側で発生する流動ひずみの発生を抑制でき、導入流路からスクロール流路に流れる排気ガスの通気抵抗を小さくすることができる。

【0019】

（６）幾つかの実施形態では、上記（５）に記載のタービンハウジングにおいて、上記舌部部材は、第１プレート部材である。そして、第１プレート部材は、板金製からなり、タービンホイールの軸線方向に沿って折り曲げられてなる屈曲部を有し、この屈曲部により舌部が形成される。

【0020】

上記（６）に記載の実施形態によれば、第１プレート部材の屈曲部によって舌部を形成することで、部品点数の少ない簡単な構造によってタービンハウジングとは別体からなる板金製の舌部を形成することが出来る。

【0021】

（７）幾つかの実施形態では、上記（５）に記載のタービンハウジングにおいて、タービンハウジングの開口部において、第１プレート部材の流路部の一部を覆うように配設される第２プレート部材をさらに備える。そして、上記舌部部材は、第２プレート部材である。

【0022】

上記（７）に記載の実施形態では、第１プレート部材の流路部の一部を覆うように配設される第２プレート部材をさらに備える。そして、この第２プレート部材によって舌部を形成する。このような実施形態によれば、第１プレート部材に対しては特段の加工を施すことなく、簡単な構造によってタービンハウジングとは別体からなる舌部を形成することが出来る。

【0023】

（８）幾つかの実施形態では、上記（７）に記載のタービンハウジングにおいて、第２プレート部材は、板金製からなり、タービンホイールの軸線方向に沿って折り曲げられてなる屈曲部を有し、この屈曲部により舌部が形成される。

【0024】

上記（８）に記載の実施形態によれば、第１プレート部材に対しては特段の加工を施すことなく、簡単な構造によってタービンハウジングとは別体からなる板金製の舌部を形成することが出来る。

【0025】

（９）幾つかの実施形態では、上記（７）又は（８）に記載のタービンハウジングにおいて、第２プレート部材は、タービンホイールの周方向の全周に亘って延在する環状部材からなる。そして、タービンホイールの軸線方向に沿った断面において、第１プレート部材における第２プレート部材で覆われている部分を除いたスクロール流路に面する流路部が、タービンホイールの周方向の全周に亘って同一の半径方向幅となるように構成されている。

【0026】

上記（９）に記載の実施形態によれば、第１プレート部材における高温の排気ガスに曝される流路面の半径方向幅をタービンホイールの周方向の全周に亘って均一にすることができる。これにより、第１プレート部材への入熱量を周方向に亘って揃えることが出来、第１プレート部材が熱伸びによって不均一に変形することを防止することが出来る。

【0027】

（１０）幾つかの実施形態では、上記（１）〜（３）の何れかに記載のタービンハウジングにおいて、上記タービンハウジングの背面側には、タービンホイールと連結される回転軸を回転可能に支持する軸受装置を収容するためのベアリングハウジングが連結される。タービンハウジングは、タービンハウジングの外部から導入される排気ガスをスクロール流路へと導く導入流路を形成する導入管部をさらに備える。そして、導入流路とスクロール流路とを半径方向に仕切る舌部が、ベアリングハウジングからシュラウド部に向かって延在する、タービンハウジングとは別体の舌部部材により形成される。

【0028】

上記（１０）に記載の実施形態によれば、ベアリングハウジングからシュラウド部に向かって延在する、タービンハウジングとは別体の舌部部材によって舌部が形成される。このため、鋳造後に開口部を利用してタービンハウジングの内部を加工する際に、鋳造製のタービンハウジングと一体的に舌部を形成する場合のように舌部が加工の邪魔にはならない。よって、タービンハウジング内部を加工し易くなる。

【0029】

（１１）幾つかの実施形態では、上記（１０）に記載のタービンハウジングにおいて、上記舌部部材は、ベアリングハウジングに接続される第３プレート部材からなる。

【0030】

上記（１１）に記載の実施形態によれば、ベアリングハウジングに接続される第３プレート部材によって舌部が形成される。この第３プレート部材は、鋳造製のタービンハウジングとは別部材からなるため、鋳造製のタービンハウジングと一体的に舌部を形成する場合と比べて、舌部を薄く形成することが容易である。これにより、舌部の後流側で発生する流動ひずみの発生を抑制でき、導入流路からスクロール流路に流れる排気ガスの通気抵抗を小さくすることができる。また、ベアリングハウジングに第３プレート部材を接続する簡単な構造によって、舌部を形成することができる。

【0031】

（１２）幾つかの実施形態では、上記（１１）に記載のタービンハウジングにおいて、第３プレート部材は板金製からなる。

【0032】

上記（１２）に記載の実施形態によれば、第３プレート部材が板金製であるため、簡単な構造によって舌部を薄く形成することができる。

【0033】

（１３）幾つかの実施形態では、上記（５）〜（１２）の何れかに記載のタービンハウジングにおいて、タービンホイールの軸線方向から視認した断面において、領域Ａは、タービンホイールの円周方向の全周に亘って同一の半径方向幅に形成される。

【0034】

上記（５）〜（１２）に記載の実施形態では、タービンハウジングとは別体からなる別部材によって舌部が形成される。これに対して、図５に示す従来の比較例のタービンハウジング２´では、舌部５０´がタービンハウジング２´と一体的に形成されていたため、この舌部５０´が障害となってタービンホイール５´の円周方向の全周に亘って同一の半径方向幅で領域Ａを形成することが出来なかった。
したがって、上記（１３）に記載の実施形態によれば、タービンホイールの円周方向の全周に亘って領域Ａを同一の半径方向幅に形成することで、タービンホイールの円周方向の全周に亘って排気ガスの通気抵抗を低減することが出来る。

【0035】

（１４）幾つかの実施形態では、上記（６）、（８）及び（１２）の何れかに記載のタービンハウジングにおいて、タービンホイールの軸線方向から視認した断面において、導入流路の流路中心は、導入流路の入口部からスクロール流路との合流部に向かって、半径方向内側に湾曲した後に半径方向外側に湾曲するＳ字カーブに形成される。

【0036】

上記（６）、（８）及び（１２）に記載の実施形態では、板金製の板状部材によって舌部が形成される。このような板金製の板状部材によって舌部を形成する場合、舌部が薄いがゆえに、舌部の外周側と内周側との圧力差が舌部に作用することで舌部に振動が発生し、通気抵抗が増加する虞がある。また、舌部に圧力差が作用することで、舌部が変形する虞がある。舌部の内周側は、高速の排気ガス流によって圧力が低下するため、舌部の外周側よりも圧力が低くなっている。
したがって、上記（１４）に記載の実施形態によれば、導入流路の流路中心をＳ字カーブに形成することで、舌部の外周側を流れる排気ガスの流れを外向きに旋回させることで、舌部外周側での圧力を低下させ、舌部に作用する圧力差を小さくすることが出来る。

【0037】

（１５）本発明の少なくとも一つの実施形態にかかるタービンハウジングの製造方法は、
排気ガスによって回転するタービンホイールを収容するためのタービンハウジングの製造方法であって、
前記タービンハウジングは、
前記タービンホイールの周囲において前記タービンホイールに供給される前記排気ガスが流れる環状のスクロール流路を形成するスクロール部と、
前記タービンホイールを通過した前記排気ガスが前記タービンホイールの軸線方向に沿って流れる排気流路を形成する排気管部と、
前記スクロール部と前記排気管部との接続部においてハブ側に迫り出して設けられるシュラウド部であって、前記シュラウド部の外周面は、前記スクロール流路に面するとともに、前記シュラウド部の内周面は、前記タービンホイールの動翼との間に所定の隙間を存して形成されるシュラウド部と、を含み、
前記タービンホイールの軸線方向に沿った断面において、前記タービンホイールの軸線から前記シュラウド部の先端までの半径方向距離をＲ１、前記タービンホイールの軸線から前記スクロール部のハブ側壁面の内周端までの半径方向距離をＲ２としたときに、Ｒ１＜Ｒ２となる半径Ｒ２を有する開口部が前記スクロール部のハブ側に形成され、
前記タービンホイールの軸線方向に沿った断面において、前記シュラウド部の先端よりも半径方向外側における前記スクロール流路に面する前記シュラウド部および前記スクロール部の流路面の内、前記シュラウド部の先端からの所定範囲を領域Ａ、前記領域Ａと隣接する所定範囲を領域Ｂとしたときに、鋳造後に前記領域Ａの流路面を加工し、前記領域Ａにおける流路面の粗度が、前記領域Ｂにおける流路面の粗度よりも小さくなるようにする。

【0038】

上記（１５）に記載のタービンハウジングの製造方法では、従来よりも大きな開口部を利用して、鋳造後にタービンハウジングの内部を加工することで、タービンハウジング内部の流路面の粗度を小さくすることが出来る。特に流速が大きく通気抵抗に与える影響の大きい、スクロール流路の内周側にあたる領域Ａの流路面を加工し、その粗度を小さくすることで、タービンハウジングにおける排気ガスの通気抵抗を低減してターボチャージャの効率を向上させることが出来る。

【0039】

（１６）幾つかの実施形態では、上記（１５）に記載のタービンハウジングの製造方法において、領域Ａの流路面の加工は、機械加工からなる。

【0040】

上記（１６）に記載の実施形態によれば、従来よりも大きな開口部を利用して、鋳造後にタービンハウジングの内部を機械加工することができる。このため、タービンハウジング内部における流路面の粗度を簡単な方法で小さくすることが出来る。

【0041】

（１７）幾つかの実施形態では、上記（１６）に記載のタービンハウジングの製造方法において、領域Ａの流路面の加工は、鋳造されたタービンハウジングの内部に開口部からバイトを挿入し、鋳造されたタービンハウジングを回転させることで領域Ａの流路面を切削または研削する旋盤加工からなる。

【0042】

上記（１７）に記載の実施形態によれば、従来よりも大きな開口部からタービンハウジングの内部にバイトを挿入してタービンハウジングを回転させることで、領域Ａの流路面を切削または研削する旋盤加工によって、タービンハウジング内部における流路面の粗度を簡単な方法で小さくすることが出来る。

【発明の効果】

【0043】

本発明の少なくとも一つの実施形態によれば、排気ガスの通気抵抗を低減し、ターボチャージャの効率を向上させることの出来るタービンハウジングを簡単な構造で実現することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【0044】

【図1】本発明の一実施形態にかかるターボチャージャにおいて、その回転軸の軸線方向に沿った断面を示した断面図である。

【図2】本発明の一実施形態にかかるタービンハウジングにおいて、そのタービンホイールの軸線方向に沿った要部を示した要部断面図である。

【図3】図２のＹ１−Ｙ１断面におけるシュラウド側を示した断面図である。

【図4】図２のＹ１−Ｙ１断面におけるハブ側を示した断面図である。

【図5】比較例としての従来のタービンハウジングにかかる図であって、図４に対応する断面図である。

【図6】本発明の一実施形態にかかるタービンハウジングの変形例を示した図である。

【図7】本発明の一実施形態にかかるタービンハウジングにおいて、そのタービンホイールの軸線方向に沿った要部を示した要部断面図である。

【図8】本発明の一実施形態にかかるタービンハウジングにおいて、そのタービンホイールの軸線方向に沿った要部を示した要部断面図である。

【図9A】本発明の一実施形態にかかるタービンハウジングにおいて、そのタービンホイールの軸線方向に沿った要部を示した要部断面図であって、図９Ｄのａ−ａ断面における要部を示した要部断面図である。

【図9B】本発明の一実施形態にかかるタービンハウジングにおいて、そのタービンホイールの軸線方向に沿った要部を示した要部断面図であって、図９Ｄのｂ−ｂ断面における要部を示した要部断面図である。

【図9C】本発明の一実施形態にかかるタービンハウジングにおいて、そのタービンホイールの軸線方向に沿った要部を示した要部断面図であって、図９Ｄのｃ−ｃ断面における要部を示した要部断面図である。

【図9D】図９Ａ〜図９ＣのＹ２−Ｙ２断面におけるハブ側を示した断面図である。

【図10】本発明の一実施形態にかかるタービンハウジングにおいて、そのタービンホイールの軸線方向に沿った要部を示した要部断面図である。

【図11】本発明の一実施形態にかかるタービンハウジングにおいて、そのタービンホイールの軸線方向に沿った要部を示した要部断面図である。

【図12】比較例としての従来のタービンハウジングにかかる要部断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0045】

以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。

【0046】

図１は、本発明の一実施形態にかかるターボチャージャにおいて、その回転軸の軸線方向に沿った断面を示した断面図である。
本発明の一実施形態にかかるターボチャージャ１は、特に限定されないが、例えば自動車用エンジン等に搭載される小型ターボチャージャである。
図１に示したように、本発明の一実施形態にかかるターボチャージャ１は、タービンホイール５を収容するためのタービンハウジング２、コンプレッサホイール６を収容するためのコンプレッサハウジング３、及び一端にタービンホイール５、他端にコンプレッサホイール６が連結される回転軸７を回転可能に支持する軸受装置１０Ａ，１０Ｂを収容するためのベアリングハウジング４を備えている。また、タービンホイール５は、裁頭円錐状のハブ部８と、ハブ部８の外周面に間隔を置いて設けられる複数の動翼９とからなる。

【0047】

不図示のエンジンからタービンハウジング２に導入される排気ガスＧは、タービンホイール５の周囲に形成される環状のスクロール流路１２を流れた後、タービンホイール５へと供給される。そして、動翼９の前縁９ａから流入して後縁９ｂから流出した排気ガスは、タービンホイール５の軸線Ｋの延伸方向に沿って排気流路１４を流れてタービンハウジング２の外部に排出される。また、排気ガスＧによってタービンホイール５が回転することで、これと同軸で接続されているコンプレッサホイール６も回転する。これにより、コンプレッサホイール６によって圧縮された給気が不図示のエンジンに供給される。

【0048】

図２は、本発明の一実施形態にかかるタービンハウジング２において、そのタービンホイールの軸線方向に沿った要部を示した要部断面図である。図３は、図２のＹ１−Ｙ１断面におけるシュラウド側を示した断面図である。図４は、図２のＹ１−Ｙ１断面におけるハブ側を示した断面図である。図５は、比較例としての従来のタービンハウジング２´にかかる図であって、図４に対応する断面図である。図６は、本発明の一実施形態にかかるタービンハウジング２の変形例を示した図である。図７，図８，図９Ａ〜図９Ｃ，図１０、図１１は、本発明の一実施形態にかかるタービンハウジング２において、そのタービンホイールの軸線方向に沿った要部を示した要部断面図である。図９Ｄは、図９Ａ〜図９ＣのＹ２−Ｙ２断面におけるハブ側を示した断面図である。図１２は、比較例としての従来のタービンハウジング２´にかかる要部断面図である。なお、図５及び図１２の比較例のタービンハウジング２´において、本発明の一実施形態にかかるタービンハウジング２と同様の構成については、同一の符号に「´」を付して表示している。

【0049】

図１及び図２に示したように、本発明の少なくとも一つの実施形態にかかるタービンハウジング２は、スクロール部２１と、排気管部２２と、スクロール部２１と排気管部２２との接続部に形成されるシュラウド部２３とを含む鋳造製のタービンハウジング２である。すなわち、タービンハウジング２は、スクロール部２１と排気管部２２とシュラウド部２３とが鋳造によって一体的に形成されている。
また、図３に示すように、タービンハウジング２は、そのスクロール流路１２の入口側に、鋳造によって一体的に形成される導入管部２５を備えている。

【0050】

スクロール部２１は、図２及び図３に示すように、タービンホイール５の周囲においてタービンホイール５に供給される排気ガスＧが流れる環状のスクロール流路１２を形成する。図示した実施形態では、スクロール部２１は、スクロール流路１２に面する壁面として、タービンホイール５の軸線Ｋの延伸方向に対して直交する方向に延在するシュラウド側壁面２１ａおよびハブ側壁面２１ｃと、軸線Ｋの延伸方向に沿って延在するとともに、シュラウド側壁面２１ａとハブ側壁面２１ｃとを接続する外周側壁面２１ｂとを有する。また、図示した実施形態では、スクロール部２１の背面側には、カップリング２７を介してベアリングハウジング４と連結される連結部２６が形成されている。

【0051】

また、他の実施形態のスクロール部２１は、図６に示すように、スクロール流路１２に面する壁面として、タービンホイール５の軸線Ｋの延伸方向に対して直交する方向に延在するシュラウド側壁面２１ａおよびハブ側壁面２１ｃと、円弧形状または半円形状を有してシュラウド側壁面２１ａとハブ側壁面２１ｃとを接続する外周側壁面２１ｂとを有する。

【0052】

なお、図２、図３、及び図６に示したスクロール部２１の形状は例示であって、本発明の範囲を限定するものではない。スクロール部２１の形状は、その内部に排気ガスＧが流れるスクロール流路１２が形成されるような形状であれば良く、種々の形状を採用することが出来る。

【0053】

排気管部２２は、図１及び図２に示すように、タービンホイール５を通過した排気ガスＧがタービンホイール５の軸線方向に沿って流れる排気流路１４を形成する。図示した実施形態では、図１に示すように、排気管部２２の正面側には、不図示の排気管とフランジ接合されるフランジ部２４が形成されている。

【0054】

シュラウド部２３は、図１及び図２に示すように、スクロール部２１と排気管部２２との接続部においてハブ側に迫り出すように設けられている。そして、シュラウド部２３の外周面２３ａは、スクロール流路１２に面するとともに、シュラウド部２３の内周面２３ｃは、タービンホイール５の動翼９の外周縁９ｃとの間に所定の隙間ｃを存して形成されている。

【0055】

図示した実施形態では、シュラウド部２３の外周面２３ａは、タービンホイール５の軸線Ｋの延伸方向に対して傾斜する傾斜面からなり、シュラウド部２３の先端２３ｄからスクロール部２１のシュラウド側壁面２１ａの内周端２１ｅに向かって傾斜して延在している。また、シュラウド部２３の外周面２３ａと内周面２３ｃとの間には、タービンホイール５の軸線Ｋの延伸方向に対して直交する方向に延在する平行面２３ｂが形成されている。またこの際、平行面２３ｂを有するシュラウド部２３における先端２３ｄとは、図２に示すように、平行面２３ｂの外周側の位置である。平行面２３ｂを有さない、先端部が湾曲状に形成されたシュラウド部２３における先端２３ｄは、図６に示すとおり、最もハブ側に位置する部分である。

【0056】

そして、本発明の少なくとも一実施形態にかかるタービンハウジング２は、図２，図７，図８，図９Ａ〜図９Ｃ，図１０，図１１に示すように、タービンホイール５の軸線Ｋの延伸方向に沿った断面において、タービンホイール５の軸線Ｋからシュラウド部２３の先端２３ｄまでの半径方向距離をＲ１、タービンホイール５の軸線Ｋからスクロール部２１のハブ側壁面２１ｃの内周端２１ｄまでの半径方向距離をＲ２としたときに、Ｒ１＜Ｒ２となる半径Ｒ２を有する開口部１６がスクロール部２１のハブ側に形成されている。そして、タービンホイール５の軸線Ｋの延伸方向に沿った断面において、シュラウド部２３の先端２３ｄよりも半径方向外側におけるスクロール流路１２に面するシュラウド部２３およびスクロール部２１の流路面２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２３ａの内、シュラウド部２３の先端２３ｄからの所定範囲を領域Ａ、領域Ａと隣接する所定範囲を領域Ｂとしたときに、領域Ａにおける流路面の粗度が、領域Ｂにおける流路面の粗度よりも小さくなるように構成される。流路面の粗度は、例えば、ＪＩＳＢ０６０１−２００１に規定される算術平均粗さ（Ｒａ）によって評価することが出来る。

【0057】

このような実施形態にかかるタービンハウジング２は、タービンホイール５の軸線Ｋの延伸方向に沿った断面において、タービンホイール５の軸線Ｋからシュラウド部２３の先端２３ｄまでの半径方向距離をＲ１、タービンホイール５の軸線Ｋからスクロール部２１のハブ側壁面２１ｃの内周端２１ｄまでの半径方向距離をＲ２としたときに、Ｒ１＜Ｒ２となる半径Ｒ２を有する開口部１６がスクロール部２１のハブ側に形成されている。
これに対して、図１２に示す従来の比較例のタービンハウジング２´における開口部１６´では、その半径Ｒ２´は、Ｒ１´≧Ｒ２´の関係にある。この比較例のタービンハウジング２´においては、シュラウド部２３´の平行面２３ｂ´及び内周面２３ｃ´（領域Ｃ）については加工されているが、開口部１６´の半径Ｒ２´が、Ｒ１´≧Ｒ２´の関係にあるため、シュラウド部２３´の外周面２３ａ´までは加工することが困難であった。

【0058】

したがって、このような実施形態にかかるタービンハウジング２によれば、従来よりも大きい開口部１６を利用して、特に流速が大きく通気抵抗に与える影響の大きいスクロール流路１２の内周側にあたる領域Ａの流路面を加工し、その粗度を小さくすることで、タービンハウジング２における排気ガスＧの通気抵抗を低減してターボチャージャ１の効率を向上させることが出来る。

【0059】

領域Ａの流路面の加工方法は、特に限定されないが、例えば、開口部１６から鋳造されたタービンハウジング２の内部にバイト（工具）を挿入し、領域Ａの流路面を切削または研削する機械加工によって行われる。
幾つかの実施形態では、領域Ａの流路面の加工は、鋳造されたタービンハウジングの内部に開口部１６からバイト（工具）を挿入し、この状態で鋳造されたタービンハウジング２を回転させることで領域Ａの流路面を切削または研削する旋盤加工からなる。

【0060】

幾つかの実施形態では、図２，図７，図８，図９Ａ〜図９Ｃ，図１０，図１１に示すように、タービンホイール５の外径をＤとしたときに、領域Ａの半径方向における存在範囲は、１．１５Ｄから１．４Ｄの範囲の少なくとも一部を含むように構成される。

【0061】

図示した実施形態では、シュラウド部２３の先端２３ｄ位置における内径が約１．１５Ｄであり、スクロール部２１のシュラウド側壁面２１ａの内周端２１ｅ位置における内径が約１．４Ｄとなっている。すなわち、図示した実施形態では、領域Ａの半径方向における存在範囲である１．１５から１．４Ｄの範囲とは、シュラウド部２３の外周面２３ａに該当する傾斜面となっている。

【0062】

このような実施形態によれば、領域Ａが、特に流速が大きく通気抵抗に与える影響の大きい、スクロール流路１２の内周側を少なくとも含むように構成される。また、本実施形態のようにシュラウド部２３の外周面２３ａが傾斜面からなる場合、流体との接触面積が広いため、通気抵抗に与える影響が特に大きい。したがって、このような実施形態によれば、領域Ａを上述した範囲に形成することで、タービンハウジング２における排気ガスの通気抵抗を低減してターボチャージャ１の効率を向上させることが出来る。

【0063】

幾つかの実施形態では、図２，図７，図８，図９Ａ〜図９Ｃに示すように、タービンハウジング２は、上述した開口部１６に配設され、スクロール流路１２に面する流路部４０ａと、タービンホイール５の背面との間に隙間を存する背面部４０ｂと、を有する環状の第１プレート部材４０をさらに備える。

【0064】

図示した実施形態では、第１プレート部材４０は、タービンホイール５の軸線Ｋの延伸方向に対して直交する方向に延在する外周縁部４０ｃにおいてタービンハウジング２とベアリングハウジング４との間に挟持されることで、タービンハウジング２の内部に固定されている。そして、タービンホイール５の軸線Ｋの延伸方向に沿って延在する段部４０ｄを介して、スクロール流路１２に面する流路部４０ａに連続している。流路部４０ａは、タービンホイール５の軸線Ｋの延伸方向に対して直交する方向に延在している。背面部４０ｂは、タービンホイール５の背面との間に所定の隙間が形成されるように、僅かに背面側に傾斜しながら軸線Ｋに向かって延在している。そして、この流路部４０ａ及び背面部４０ｂによって、スクロール流路１２を流れる排気ガスＧがタービンホイール５の背面側に漏れ出るのを防止する機能を果たしている。

【0065】

図示した実施形態では、第１プレート部材４０は板金製からなる。板金製以外にも、第１プレート部材４０を精密鋳造によって形成してもよく、金属粉末射出成形（Metal Injection Molding）によって形成してもよい。

【0066】

このような実施形態では、開口部１６にスクロール流路１２に面する流路部４０ａを有する第１プレート部材４０が配設される。この第１プレート部材４０は、鋳造製のタービンハウジング２とは別部材からなるため、この第１プレート部材４０の表面の粗度をタービンハウジング２の表面の粗度よりも小さくするのは容易である。したがって、このような実施形態によれば、スクロール流路１２に面する第１プレート部材４０の流路部４０ａの粗度を小さくすることで、スクロール流路１２を流れる排気ガスの通気抵抗を小さくすることができる。

【0067】

幾つかの実施形態では、図４に示すように、タービンハウジング２は、タービンハウジング２の外部から導入される排気ガスＧをスクロール流路１２へと導く導入流路１８を形成する導入管部２５をさらに備える。そして、導入流路１８とスクロール流路１２とを半径方向に仕切る舌部５０が、図７，図８，図９Ａ，図９Ｂに示すように、第１プレート部材４０側からシュラウド部２３に向かって延在する、タービンハウジング２とは別体の舌部部材５０Ａにより形成される。

【0068】

図４に示した実施形態では、タービンハウジング２の導入管部２５スクロール部２１との接続部において、従来の舌部５０´よりも短い舌部５０Ｂが形成されている。そして、舌部部材５０Ａは、このタービンハウジング２の短い舌部５０Ｂと連続するように設けられており、従来の舌部５０´の終端位置まで延在している。

【0069】

このような実施形態によれば、タービンハウジング２とは別体の舌部部材５０Ａによって舌部５０が形成される。このため、鋳造後に開口部１６を利用してタービンハウジング２の内部を加工する際に、鋳造製のタービンハウジング２´と一体的に舌部５０´を形成する場合のように舌部５０が加工の邪魔にはならない。よって、タービンハウジング２の内部を加工し易くなる。
また、鋳造製のタービンハウジング２と一体的に舌部５０を形成する場合と比べて、舌部５０を薄く形成することが出来る。これにより、舌部５０の後流側で発生する流動ひずみの発生を抑制でき、導入流路１８からスクロール流路１２に流れる排気ガスＧの通気抵抗を小さくすることができる。

【0070】

幾つかの実施形態では、図７に示したように、舌部部材５０Ａは、第１プレート部材４０の流路部４０ａに接続される第４プレート部材４８からなる。第４プレート部材４８は、第１プレート部材４０の流路部４０ａに例えば溶接などの方法によって接続される。この第４プレート部材４８は、タービンホイール５の軸線Ｋの延伸方向に沿って延在しており、その先端部が傾斜面であるシュラウド部２３の外周面２３ａに当接している。

【0071】

図示した実施形態では、第４プレート部材４８は板金製からなる。板金製以外にも、第４プレート部材４８を精密鋳造によって形成してもよく、金属粉末射出成形（Metal Injection Molding）によって形成してもよい。

【0072】

このような実施形態によれば、第１プレート部材４０に溶接などによって接続される第４プレート部材４８によって舌部５０を形成することで、簡単な構造によってタービンハウジング２とは別体からなる舌部５０を形成することが出来る。
また、第４プレート部材４８の先端部が傾斜面であるシュラウド部２３の外周面２３ａに当接している。このため、圧力差によって第４プレート部材４８に対して作用する外周側から内周側に向けての半径方向の作用力を外周面２３ａによって支持することが出来るため、薄肉に形成される第４プレート部材４８の振動や変形を防止することが出来る。

【0073】

幾つかの実施形態では、図８に示したように、舌部部材５０Ａは、上述した第１プレート部材４０である。そして、第１プレート部材４０は、板金製からなり、タービンホイール５の軸線Ｋの延伸方向に沿って折り曲げられてなる屈曲部４０Ａを有しており、この屈曲部４０Ａにより舌部５０が形成される。屈曲部４０Ａは、例えばプレス加工などの方法によって形成される。この屈曲部４０Ａは、タービンホイール５の軸線Ｋの延伸方向に沿って延在しており、その先端部が傾斜面であるシュラウド部２３の外周面２３ａに当接している。

【0074】

このような実施形態によれば、第１プレート部材４０の屈曲部４０Ａによって舌部５０を形成することで、部品点数の少ない簡単な構造によってタービンハウジング２とは別体からなる板金製の舌部５０を形成することが出来る。
また、屈曲部４０Ａの先端部が傾斜面であるシュラウド部２３の外周面２３ａに当接している。このため、圧力差によって屈曲部４０Ａに対して作用する外周側から内周側に向かう半径方向の作用力を外周面２３ａによって支持することが出来るため、板金製の第１プレート部材４０の屈曲部４０Ａの振動や変形を防止することが出来る。

【0075】

幾つかの実施形態では、図９Ａ〜図９Ｃに示したように、タービンハウジング２は、タービンハウジング２の開口部１６において、第１プレート部材４０の流路部４０ａの一部を覆うように配設される第２プレート部材４４をさらに備える。そして、図９Ａ，Ｂに示したように、上述した舌部部材５０Ａは、第２プレート部材４４である。
また、幾つかの実施形態では、図９Ａ，Ｂに示したように、第２プレート部材４４は、板金製からなり、タービンホイール５の軸線方向に沿って折り曲げられてなる屈曲部４４Ａを有する。そして、この屈曲部４４Ａにより上述した舌部５０が形成される。

【0076】

図示した実施形態では、第２プレート部材４４は、タービンホイール５の軸線Ｋの延伸方向に対して直交する方向に延在する外周縁部４４ｃにおいてタービンハウジング２とベアリングハウジング４との間に挟持されることで、タービンハウジング２の内部に固定されている。そして、タービンホイール５の軸線Ｋの延伸方向に沿って延在する段部４４ｄを介して、スクロール流路１２に面する流路部４４ａに連続している。流路部４４ａは、タービンホイール５の軸線Ｋの延伸方向に対して直交する方向に延在している。この流路部４４ａによって、第１プレート部材４０の流路部４０ａの内の一部４０ａ２が覆われている。流路部４４ａによって覆われている部分４０ａ２を除いた残りの部分４０ａ１は、スクロール流路１２に直接面している。そして、この流路部４４ａからタービンホイール５の軸線Ｋの延伸方向に沿ってシュラウド部２３に向かって屈曲部４４Ａが延在している。

【0077】

屈曲部４４Ａは、図９Ａ及び図９Ｂに示したように、流路部４４ａの中間位置からタービンホイール５の軸線Ｋの延伸方向に沿って折り曲げられることで形成されている。そして、図９Ｂに示したように、この屈曲部４４Ａを境にして、流路部４４ａが外周側の４４ａ１と内周側の４４ａ２とに仕切られている。
なお、図９Ａ，Ｂに示した実施形態では、屈曲部４４Ａは折り返された２重のプレートによって形成されているが、これに限定されない。他の実施形態では、図示しないが、屈曲部４４Ａは、折り返されずに１重のプレートによって形成される。

【0078】

また図示した実施形態では、第２プレート部材４４は板金製からなるが、板金製以外にも、第２プレート部材４４を精密鋳造によって形成してもよく、金属粉末射出成形（Metal Injection Molding）によって形成してもよい。

【0079】

このような実施形態によれば、第１プレート部材４０に対しては特段の加工を施すことなく、簡単な構造によってタービンハウジング２とは別体からなる舌部５０を形成することが出来る。
また、屈曲部４４Ａの先端部が傾斜面であるシュラウド部２３の外周面２３ａに当接している。このため、圧力差によって屈曲部４４Ａに対して作用する外周側から内周側に向かう半径方向の作用力を外周面２３ａによって支持することが出来るため、薄肉に形成される第２プレート部材４４の屈曲部４４Ａの振動や変形を防止することが出来る。

【0080】

幾つかの実施形態では、図９Ａ〜図９Ｄに示したように、第２プレート部材４４は、タービンホイール５の周方向の全周に亘って延在する環状部材からなる。そして、図９Ａ〜図９Ｃに示したように、タービンホイール５の軸線Ｋの延伸方向に沿った断面において、第１プレート部材４０における第２プレート部材４４で覆われている部分４０ａ２を除いたスクロール流路１２に面する流路部４０ａ１が、図９Ｄに示したように、タービンホイール５の周方向の全周に亘って同一の半径方向幅ｒｂとなるように構成されている。換言すれば、図９Ａ〜図９Ｃに示したように、第２プレート部材４４の内周端と動翼９の前縁９ａとの離間距離ｒｂがタービンホイール５の周方向の全周に亘って等しく形成されている。

【0081】

このような実施形態によれば、第１プレート部材４０における高温の排気ガスに曝される流路面の半径方向幅ｒｂをタービンホイール５の周方向の全周に亘って均一にすることができる。これにより、第１プレート部材４０への入熱量を周方向に亘って揃えることが出来、第１プレート部材４０が熱伸びによって不均一に変形することを防止することが出来る。これにより、第１プレート部材４０が不均一に変形することに起因するタービンホイール５の背面側への排気ガスＧの漏れ流れの増加を防止することが出来る。

【0082】

幾つかの実施形態では、図１に示したように、タービンハウジング２の背面側には、タービンホイール５と連結される回転軸７を回転可能に支持する軸受装置１０Ａ及び１０Ｂを収容するためのベアリングハウジング４が連結される。タービンハウジング２は、図４に示すように、タービンハウジング２の外部から導入される排気ガスＧをスクロール流路１２へと導く導入流路１８を形成する導入管部２５をさらに備える。そして、図１０及び図１１に示したように、導入流路１８とスクロール流路１２とを半径方向に仕切る舌部５０が、ベアリングハウジング４からシュラウド部２３に向かって延在する、タービンハウジング２とは別体の舌部部材５０Ｃにより形成される。

【0083】

図１０及び図１１に示した実施形態では、タービンハウジング２は、上述した第１プレート部材４０及び第２プレート部材４４を備えていない。その代りに、ベアリングハウジング４の壁面４ａが、スクロール流路１２に面し、且つ、タービンホイール５の背面との間に隙間を存して配置されている。

【0084】

このような実施形態によれば、ベアリングハウジング４からシュラウド部２３に向かって延在する、タービンハウジング２とは別体の舌部部材５０Ｃによって舌部５０が形成される。したがって、鋳造後に開口部１６を利用してタービンハウジング２の内部を加工する際に、鋳造製のタービンハウジング２´と一体的に舌部５０´を形成する場合のように舌部５０が加工の邪魔にはならない。よって、タービンハウジング２の内部を加工し易くなる。

【0085】

幾つかの実施形態では、図１０に示したように、上述した舌部部材５０Ｃは、ベアリングハウジング４に接続される第３プレート部材４６からなる。第３プレート部材４６は、ベアリングハウジング４の壁面４ａに例えば溶接などの方法によって接続される。この第３プレート部材４６は、タービンホイール５の軸線Ｋの延伸方向に沿って延在しており、その先端部が傾斜面であるシュラウド部２３の外周面２３ａに当接している。

【0086】

図示した実施形態では、第３プレート部材４６は板金製からなる。この他にも、第３プレート部材４６を精密鋳造によって形成してもよく、金属粉末射出成形（Metal Injection Molding）によって形成してもよい。

【0087】

このような実施形態によれば、ベアリングハウジング４の壁面４ａに接続される板金製の第３プレート部材４６によって舌部５０が形成される。この第３プレート部材４６は、鋳造製のタービンハウジング２とは別部材からなるため、鋳造製のタービンハウジング２と一体的に舌部５０を形成する場合と比べて、舌部５０を薄く形成することが容易である。これにより、舌部５０の後流側で発生する流動ひずみの発生を抑制でき、導入流路１８からスクロール流路１２に流れる排気ガスの通気抵抗を小さくすることができる。また、ベアリングハウジング４に第３プレート部材４６を接続する簡単な構造によって、舌部５０を形成することができる。
さらに、第３プレート部材４６の先端部が傾斜面であるシュラウド部２３の外周面２３ａに当接している。このため、圧力差によって第３プレート部材４６に対して作用する外周側から内周側に向かう半径方向の作用力を外周面２３ａによって支持することが出来るため、板金製の第３プレート部材４６の振動や変形を防止することが出来る。

【0088】

幾つかの実施形態では、図１１に示したように、舌部部材５０Ｃは、鋳造製のベアリングハウジング４と一体的に製造される突出部４Ａからなる。この突出部４Ａは、ベアリングハウジング４の壁面４ａからタービンホイール５の軸線Ｋの延伸方向に沿って延在しており、その先端部が傾斜面であるシュラウド部２３の外周面２３ａに当接している。

【0089】

このような実施形態によれば、鋳造製のベアリングハウジング４と一体的に製造される突出部４Ａによって舌部５０を形成することで、簡単な構造によってタービンハウジング２とは別体からなる舌部５０を形成することが出来る。

【0090】

幾つかの実施形態では、図３，図４，図９Ｄに示したように、タービンホイール５の軸線Ｋの延伸方向から視認した断面において、導入流路１８の流路中心１８ｃは、導入流路１８の入口部１８ａからスクロール流路１２との合流部１８ｂに向かって、半径方向内側に湾曲した後に半径方向外側に湾曲するＳ字カーブに形成される。なお、図３，図４，図９Ｄにおいて、点線は、図５に示す従来の比較例のタービンハウジング２´における導入流路１８の形状を示している。

【0091】

図７，図８，図９Ａ〜図９Ｃ，図１０に示した実施形態では、板金製の板状部材によって舌部５０が形成される。このような板金製の板状部材によって舌部５０を形成する場合、舌部が薄いがゆえに、舌部５０の外周側と内周側との圧力差が舌部に作用することで舌部５０に振動が発生し、通気抵抗が増加する虞がある。舌部５０の内周側は、高速の排気ガス流によって圧力が低下するため、舌部５０の外周側よりも圧力が低くなっている。
したがって、このような実施形態によれば、導入流路１８の流路中心１８ｃをＳ字カーブに形成することで、舌部５０の外周側を流れる排気ガスの流れを外向きに旋回させることで、舌部５０の外周側での圧力を低下させ、舌部５０に作用する圧力差を小さくすることが出来る。

【0092】

以上、本発明の好ましい形態について説明したが、本発明は上記の形態に限定されるものではない。例えば上述した実施形態を組み合わせても良く、本発明の目的を逸脱しない範囲での種々の変更が可能である。

【符号の説明】

【0093】

１ ターボチャージャ
２ タービンハウジング
３ コンプレッサハウジング
４ ベアリングハウジング
４Ａ 突出部
４ａ 壁面
５ タービンホイール
６ コンプレッサホイール
７ 回転軸
８ ハブ部
９ 動翼
９ａ 前縁
９ｂ 後縁
９ｃ 外周縁
１０Ａ，Ｂ 軸受装置
１２ スクロール流路
１４ 排気流路
１６ 開口部
１８ 導入流路
１８ａ 入口部
１８ｂ 合流部
１８ｃ 流路中心
２１ スクロール部
２１ａ シュラウド側壁面（流路面）
２１ｂ 外周側壁面（流路面）
２１ｃ ハブ側壁面（流路面）
２１ｄ ハブ側壁面の内周端
２１ｅ シュラウド側壁面の内周端
２２ 排気管部
２３ シュラウド部
２３ａ 外周面（流路面）
２３ｂ 平行面
２３ｃ 内周面
２３ｄ シュラウド部の先端
２４ フランジ部
２５ 導入管部
２６ 連結部
２７ カップリング
４０ 第１プレート部材
４０Ａ 屈曲部
４０ａ 流路部
４０ａ１ 第２プレート部材によって覆われていない部分
４０ａ２ 第２プレート部材によって覆われている部分
４０ｂ 背面部
４０ｃ 外周縁部
４０ｄ 段部
４４ 第２プレート部材
４４Ａ 屈曲部
４４ａ 流路部
４４ａ１ 外周側の流路部
４４ａ２ 内周側の流路部
４４ｃ 外周縁部
４４ｄ 段部
４６ 第３プレート部材
４８ 第４プレート部材
５０ 舌部
５０Ａ 舌部部材
５０Ｂ 舌部部材
５０Ｃ 舌部部材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9A】

【図9B】

【図9C】

【図9D】

【図10】

【図11】

【図12】