特許 7373081 タービンハウジング、ターボチャージャおよびガソリンエンジン

(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】

(24)【登録日】2023-10-24

(45)【発行日】2023-11-01

(54)【発明の名称】タービンハウジング、ターボチャージャおよびガソリンエンジン

(51)【国際特許分類】

   F02B 37/18 20060101AFI20231025BHJP

   F02B 39/00 20060101ALI20231025BHJP

【ＦＩ】

F02B37/18 E ZAB

F02B39/00 D

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2022572845

(86)(22)【出願日】2020-12-28

(86)【国際出願番号】 JP2020049197

(87)【国際公開番号】W WO2022145002

(87)【国際公開日】2022-07-07

【審査請求日】2023-01-05

(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】ＳＳＩＰ弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】三好 俊輔

(72)【発明者】

【氏名】新田 憲司

(72)【発明者】

【氏名】中川 大志

(72)【発明者】

【氏名】入江 宗祐

【審査官】小関 峰夫

(56)【参考文献】

【文献】特開２００８－０６９６６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１６５０９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１４５７１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０５３７２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭６３－１２８２４２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】国際公開第２０１７／１５８３７８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】米国特許第１０５９０７９３（ＵＳ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０２Ｂ ３７／１８

Ｆ０２Ｂ ３９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ガソリンエンジンから排出される排ガスにより駆動するタービン翼を収容するように構成されたタービンハウジングであって、
前記排ガスを前記タービン翼に導くためのスクロール状に形成されたスクロール流路を形成するスクロール流路壁面、
前記タービン翼を通過した前記排ガスを排出するための排ガス排出路を形成する排ガス排出路壁面、および
前記タービン翼を迂回して前記スクロール流路と前記排ガス排出路とを接続するウェイストゲート通路を形成するウェイストゲート通路壁面、を内部に有する本体部と、
前記本体部における前記スクロール流路の上流端に設けられた入口フランジ部であって、前記スクロール流路に繋がる排ガス導入口が形成された入口フランジ部と、を備え、
前記スクロール流路壁面に形成された前記ウェイストゲート通路の入口側開口縁は、前記入口側開口縁の少なくとも一部が前記排ガス導入口を通じて前記タービンハウジングの外部から視認可能な位置に設けられ、
前記入口側開口縁は、前記入口側開口縁における下流端を含む下流端部に設けられた、熱伸びによる応力が集中するように構成された応力集中部を含む、
タービンハウジング。

【請求項2】

前記応力集中部は、
前記下流端部から前記スクロール流路の流れ方向における上流側に向かうにつれて、前記入口側開口縁における上流端と前記下流端とを結ぶ第１直線に対する一方側に向かって傾斜する第１辺と、
前記下流端部から前記スクロール流路の流れ方向における前記上流側に向かうにつれて、前記第１直線に対する他方側に向かって傾斜する第２辺と、を含む、
請求項１に記載のタービンハウジング。

【請求項3】

前記応力集中部は、前記入口側開口縁における前記下流端部から前記スクロール流路の流れ方向における下流側に向かって延在するスリットを含む、
請求項１に記載のタービンハウジング。

【請求項4】

前記応力集中部は、前記スクロール流路壁面における前記ウェイストゲート通路の入口開口の開口幅方向の中央部に設けられた、
請求項１に記載のタービンハウジング。

【請求項5】

前記排ガス排出路は、前記タービン翼の軸線の延在方向のおける一方側から他方側に前記排ガスを導くように構成され、
前記ウェイストゲート通路の出口開口の中心を通過する法線が、前記タービン翼の前記軸線に対して交差する方向に延在するように構成された、
請求項１に記載のタービンハウジング。

【請求項6】

前記タービン翼の前記軸線と前記出口開口の前記中心とが存在する平面視において、
前記軸線と前記法線とのなす角度をθとした場合に、３０°≦θ≦６０°を満たす、
請求項５に記載のタービンハウジング。

【請求項7】

請求項１に記載のタービンハウジングを備えるターボチャージャ。

【請求項8】

複数の気筒を有するシリンダブロックと、
前記複数の気筒の各々から排出される排ガスが合流する排気マニホールドであって、少なくとも一部が前記シリンダブロックの内部に設けられた排気マニホールドと、
請求項７に記載のターボチャージャと、を備え、
前記タービンハウジングの前記入口フランジ部が、前記排気マニホールドに接続された
ガソリンエンジン。

【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、該タービンハウジングを備えるターボチャージャ、および該ターボチャージャを備えるガソリンエンジンに関する。

【背景技術】

【0002】

自動車などに用いられるエンジンには、エンジンの出力や燃費を向上させるためのターボチャージャが搭載されることがある。ターボチャージャは、エンジンから排出される排ガスなどの高温流体が有するエネルギーによりタービン翼を回転させることで、回転シャフトを介してタービン翼に機械的に連結されたコンプレッサのインペラを回転させる。ターボチャージャは、回転駆動するインペラにより、エンジンにおける燃焼に用いる気体（例えば、空気）を圧縮してエンジンに送り込む。

【0003】

特許文献１には、排ガスの一部をタービン翼に導入せずに迂回させるウェイストゲート通路（バイパス流路）が内部に形成されたタービンハウジングと、ウェイストゲート通路の開閉を行うウェイストゲート弁と、を備えるターボチャージャが開示されている。また、特許文献２には、エンジン（内燃機関）の排気系に設けられる排ガス浄化触媒が開示されている。排ガス浄化触媒は、排ガスに含まれる有害成分、例えば、炭化水素（ＨＣ）、一酸化炭素（ＣＯ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）を浄化したり、排ガスに含まれる粒子状物質（ＰＭ）を捕集したりする機能を有する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特許第５８４６３５１号公報

【文献】特許第６４８７９８２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、排ガス浄化触媒の性能は、触媒の温度や酸素の濃度に影響される。このため、ウェイストゲート通路を通過する排ガス、すなわち、タービン翼にエネルギーが回収されて温度低下していない排ガス、をウェイストゲート通路の下流側に配置された排ガス浄化触媒に送り、排ガス浄化触媒を昇温し、活性化させることが行われることがある。ウェイストゲート通路を通過する排ガスのタービンハウジングにおける放熱損失が大きいと、排ガス浄化触媒の昇温を効果的に行うことができない虞がある。特に、エンジンがガソリンエンジンである場合には、ディーゼルエンジンなどに比べて、エンジンから排出される排ガスが高温になり、排ガスとタービンハウジングとの間の温度差が増大するため、タービンハウジングにおける放熱損失が増大する虞がある。このため、ウェイストゲート通路を通過する排ガスのタービンハウジングにおける放熱損失を抑制する必要がある。

【0006】

上述した事情に鑑みて、本開示の少なくとも一実施形態の目的は、ウェイストゲート通路を通過する排ガスのタービンハウジングにおける放熱損失を抑制でき、タービンハウジングの下流側に配置された排ガス浄化触媒の昇温を効果的に行うことができるタービンハウジング、ターボチャージャ、およびガソリンエンジンを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示の一実施形態にかかるタービンハウジングは、
ガソリンエンジンから排出される排ガスにより駆動するタービン翼を収容するように構成されたタービンハウジングであって、
前記排ガスを前記タービン翼に導くためのスクロール状に形成されたスクロール流路を形成するスクロール流路壁面、
前記タービン翼を通過した前記排ガスを排出するための排ガス排出路を形成する排ガス排出路壁面、および
前記タービン翼を迂回して前記スクロール流路と前記排ガス排出路とを接続するウェイストゲート通路を形成するウェイストゲート通路壁面、を内部に有する本体部と、
前記本体部における前記スクロール流路の上流端に設けられた入口フランジ部であって、前記スクロール流路に繋がる排ガス導入口が形成された入口フランジ部と、を備え、
前記スクロール流路壁面に形成された前記ウェイストゲート通路の入口側開口縁は、前記入口側開口縁の少なくとも一部が前記排ガス導入口を通じて前記タービンハウジングの外部から視認可能な位置に設けられた。

【0008】

本開示の一実施形態にかかるターボチャージャは、前記タービンハウジングを備える。

【0009】

本開示の一実施形態にかかるガソリンエンジンは、
複数の気筒を有するシリンダブロックと、
前記複数の気筒の各々から排出される排ガスが合流する排気マニホールドであって、少なくとも一部が前記シリンダブロックの内部に設けられた排気マニホールドと、
前記ターボチャージャと、を備え、
前記タービンハウジングの前記入口フランジ部が、前記排気マニホールドに接続された。

【発明の効果】

【0010】

本開示の少なくとも一実施形態によれば、ウェイストゲート通路を通過する排ガスのタービンハウジングにおける放熱損失を抑制でき、タービンハウジングの下流側に配置された排ガス浄化触媒の昇温を効果的に行うことができるタービンハウジング、ターボチャージャ、およびガソリンエンジンが提供される。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本開示の一実施形態にかかるターボチャージャを備えるエンジンの構成を概略的に示す概略構成図である。

【図2】本開示の一実施形態にかかるタービンハウジングの軸線に沿った概略断面図である。

【図3】本開示の一実施形態にかかるタービンハウジングを説明するための説明図である。

【図4】本開示の一実施形態にかかるタービンハウジングのウェイストゲート通路の入口側開口縁を説明するための説明図である。

【図5】本開示の一実施形態にかかるタービンハウジングの熱伸びを説明するための説明図である。

【図6】本開示の一実施形態にかかるタービンハウジングのウェイストゲート通路の入口側開口縁を説明するための説明図である。

【図7】本開示の一実施形態にかかるタービンハウジングのウェイストゲート通路の入口側開口縁を説明するための説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、添付図面を参照して本開示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、本開示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」、「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。
なお、同様の構成については同じ符号を付し説明を省略することがある。

【0013】

（エンジン）
図１は、本開示の一実施形態にかかるターボチャージャを備えるエンジンの構成を概略的に示す概略構成図である。
図１に示されるように、幾つかの実施形態にかかるターボチャージャ２は、ガソリンエンジン１に搭載される。ガソリンエンジン１は、図１に示されるように、複数の気筒１２を有するシリンダブロック１１と、複数の気筒１２の各々から排出される排ガスが合流する排気マニホールド１３と、上記ターボチャージャ２と、を少なくとも備える。

【0014】

図示される実施形態では、ガソリンエンジン１は、ターボチャージャ２により圧縮された圧縮気体を複数の気筒１２の夫々に導くための圧縮気体供給ライン１４と、圧縮気体供給ライン１４に設けられる冷却機１５と、シリンダブロック１１の内部に設けられたウォータージャケット１６と、ウォータージャケット１６にシリンダブロック１１の外部から冷媒を供給するための冷媒供給ライン１７と、をさらに備える。冷却機１５は、圧縮気体供給ライン１４を流れる圧縮気体を冷却するように構成されている。ウォータージャケット１６は、複数の気筒１２の夫々の周囲を囲むように設けられた冷媒が流通可能な流路を含む。冷媒供給ライン１７は、ウォータージャケット１６に冷媒を供給するように構成されている。上記圧縮気体には、圧縮空気が含まれる。上記冷媒には、冷却水が含まれる。

【0015】

図１に示される実施形態では、冷媒供給ライン１７は、冷却水を貯留するように構成された冷却水貯留タンク１７１と、冷却水貯留タンク１７１に貯留された冷却水をウォータージャケット１６に送るための冷却水供給管１７２と、冷却水供給管１７２に設けられる冷却水ポンプ１７３と、を含む。冷却水供給管１７２は、その一方側が冷却水貯留タンク１７１に接続され、その他方側がウォータージャケット１６に接続されている。冷却水ポンプ１７３は、冷却水を冷却水供給管１７２の他方側に送るように構成されている。冷却水ポンプ１７３を駆動させることにより、冷却水貯留タンク１７１に貯留される冷却水が冷却水供給管１７２に送られて、冷却水供給管１７２を上記他方側に向かって流れた後に、ウォータージャケット１６に供給される。ウォータージャケット１６内の冷却水（冷媒）により、複数の気筒１２やシリンダブロック１１などが冷却される。

【0016】

（ターボチャージャ）
ターボチャージャ２は、図１に示されるように、タービン翼３と、コンプレッサ翼２１と、タービン翼３およびコンプレッサ翼２１の夫々に連結された回転シャフト２２と、タービン翼３を回転可能に収容するように構成されたタービンハウジング４と、コンプレッサ翼２１を回転可能に収容するように構成されたコンプレッサハウジング２３と、を備える。図示される実施形態では、ターボチャージャ２は、回転シャフト２２を回転可能に支持する軸受２４と、軸受２４を収容するように構成された軸受ハウジング２５と、をさらに備える。

【0017】

図示される実施形態では、回転シャフト２２は、その長手方向の一方側がタービン翼３に連結されており、その長手方向の他方側がコンプレッサ翼２１に連結されている。回転シャフト２２は、その長手方向におけるタービン翼３とコンプレッサ翼２１との間において、軸受２４に回転可能に支持されている。タービン翼３およびコンプレッサ翼２１の夫々は、回転シャフト２２を介して一体的に回転可能になっている。軸受ハウジング２５は、タービンハウジング４とコンプレッサハウジング２３との間に配置され、タービンハウジング４およびコンプレッサハウジング２３の夫々に、例えばボルトやＶクランプなどの不図示の締結部材により機械的に連結されている。

【0018】

図１に示されるように、タービンハウジング４には、その内部に排ガスを導入するための排ガス導入口４１と、排ガスを外部に排出するための排ガス排出口４２と、が形成されている。コンプレッサハウジング２３には、その内部に気体を導入するための気体導入口２３１と、コンプレッサ翼２１を通過した気体を外部に排出するための気体排出口２３２と、が形成されている。圧縮気体供給ライン１４は、その一方側が気体排出口２３２に接続され、その他方側が複数の気筒１２の夫々に接続されている。

【0019】

ターボチャージャ２は、排気マニホールド１３から排出された排ガスが排ガス導入口４１を通じてタービンハウジング４の内部に導入される。タービンハウジング４の内部に導入された排ガスの少なくとも一部は、タービン翼３に導かれる。ターボチャージャ２は、タービン翼３に導かれた排ガスのエネルギーにより、タービン翼３を回転させる。コンプレッサ翼２１は、回転シャフト２２を介してタービン翼３に連結されているため、タービン翼３の回転に連動して回転する。ターボチャージャ２は、コンプレッサ翼２１の回転により、気体導入口２３１を通じてコンプレッサハウジング２３の内部に導入された気体を圧縮し、圧縮気体を気体排出口２３２および圧縮気体供給ライン１４を通じて複数の気筒１２の夫々に送るように構成されている。複数の気筒１２の夫々に送られた圧縮気体は、燃料とともに燃焼し、排ガスを発生させる。また、タービン翼３を通過した排ガスは、排ガス排出口４２を通じてタービンハウジング４の外部に排出される。

【0020】

（排ガス浄化触媒）
図示される実施形態では、ガソリンエンジン１は、タービンハウジング４の下流側に設置される排ガス浄化触媒１８をさらに備える。排ガス排出口４２を通じてタービンハウジング４の外部に排出された排ガスは、排ガス浄化触媒１８に送られる。排ガス浄化触媒１８は、排ガスに含まれる有害成分、例えば、炭化水素（ＨＣ）、一酸化炭素（ＣＯ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）を浄化したり、排ガスに含まれる粒子状物質（ＰＭ）を捕集したりする機能を有する。排ガス浄化触媒１８は、従来公知の３元触媒、酸化触媒（ＤＯＣ）又はＮＯｘ吸着還元触媒などの何れかであってもよい。排ガス浄化触媒１８は、担体と、該担体に担持された貴金属と、を含んでいてもよい。ここで、担体に担持される貴金属には、ロジウム（Ｒｈ）、パラジウム（Ｐｄ）、又は白金（Ｐｔ）のうちの少なくとも１つを含んでいてもよい。排ガス浄化触媒１８は、例えば排ガスの熱などにより昇温することで、排ガス浄化反応を活性化させるようになっている。

【0021】

（タービンハウジング）
図２は、本開示の一実施形態にかかるタービンハウジングの軸線に沿った概略断面図である。図２に示されるように、タービンハウジング４は、本体部５を備える。本体部５は、排ガスをタービン翼３に導くためのスクロール状に形成されたスクロール流路６０を形成するスクロール流路壁面６、タービン翼３を通過した排ガスを排出するための排ガス排出路７０を形成する排ガス排出路壁面７、およびタービン翼３を迂回してスクロール流路６０と排ガス排出路７０とを接続するウェイストゲート通路８０を形成するウェイストゲート通路壁面８、を内部に有する。以下、排ガスの流れ方向における上流側を単に上流側と表し、排ガスの流れ方向における下流側を単に下流側と表すことがある。上述した排ガス導入口４１は、スクロール流路６０に繋がり、上述した排ガス排出口４２は、排ガス排出路７０に繋がる。

【0022】

タービンハウジング４は、スクロール流路６０の内周側にタービン翼３を収容している。以下、タービン翼３の軸線ＬＡが延在する方向を軸方向Ｘとし、軸線ＬＡに直交する方向を径方向Ｙと定義する。軸方向Ｘのうち、タービン翼３に対して排ガス排出口４２が位置する側（図２中右側）をタービン側ＸＦと定義する。また、軸方向Ｘのうち、タービン側ＸＦとは反対側、すなわち、排ガス排出口４２に対してタービン翼３が位置する側（図２中左側）をコンプレッサ側ＸＲと定義する。

【0023】

（タービン翼）
タービン翼３は、図２に示されるように、ハブ３１と、ハブ３１の外面３２に設けられた複数のタービン羽根３３と、を含む。ハブ３１は、回転シャフト２２の長手方向の上記一方側に連結されているため、ハブ３１や複数のタービン羽根３３は、タービン翼３の軸線ＬＡを中心として回転シャフト２２と一体的に回転可能になっている。ハブ３１は、その外面３２がタービン側ＸＦからコンプレッサ側ＸＲに向かうにつれて軸線ＬＡからの距離が大きくなる凹湾曲状に形成されている。複数のタービン羽根３３の夫々は、軸線ＬＡ周りの周方向に互いに間隔を開けて配置されている。

【0024】

タービンハウジング４は、タービン側ＸＦからコンプレッサ側ＸＲに向かうにつれて軸線ＬＡからの距離が大きくなる凸湾曲状に形成された凸湾曲面４３を含むシュラウド面４４を内部に有する。凸湾曲面４３は、複数のタービン羽根３３の夫々の先端３４との間に隙間が形成されている。シュラウド面４４は、スクロール流路壁面６と排ガス排出路壁面７との間に形成されている。シュラウド面４４の下流端４４１は、スクロール流路壁面６に連なり、シュラウド面４４の上流端４４２は、排ガス排出路壁面７に連なる。

【0025】

タービン翼３は、スクロール流路６０と排ガス排出路７０との間に配置され、スクロール流路６０を通じて径方向Ｙにおける外側から導入される排ガスを、軸方向Ｘにおけるタービン側ＸＦに導くように構成されている。排ガス排出路７０は、タービン翼３を通過した排ガスを軸方向Ｘにおけるコンプレッサ側ＸＲからタービン側ＸＦに導くように構成されている。タービン翼３を通過した排ガスは、排ガス排出路７０をタービン側ＸＦに向かって流れた後に、排ガス排出口４２からタービンハウジング４の外部に排出される。

【0026】

タービンハウジング４は、スクロール流路壁面６に形成されたウェイストゲート通路８０の入口側開口縁８１と、排ガス排出路壁面７に形成されたウェイストゲート通路８０の出口側開口縁８２と、有する。ウェイストゲート通路壁面８は、入口側開口縁８１を介してスクロール流路壁面６に連なり、出口側開口縁８２を介して排ガス排出路壁面７に連なる。ウェイストゲート通路８０は、入口側開口縁８１の内側に形成される入口開口８１０と、出口側開口縁８２の内側に形成される出口開口８２０と、を有する。ウェイストゲート通路８０は、入口開口８１０がスクロール流路６０に繋がり、出口開口８２０が排ガス排出路７０に繋がる。

【0027】

ターボチャージャ２は、ウェイストゲート通路８０の出口開口８２０を開閉可能に構成されたウェイストゲートバルブ２６をさらに備える。ウェイストゲートバルブ２６は、出口開口８２０を閉止する弁体２６１と、弁体２６１を支持するとともに、弁体２６１を駆動可能に構成された弁体駆動部２６２と、を含む。ウェイストゲートバルブ２６は、弁体駆動部２６２により弁体２６１を駆動し、出口開口８２０を閉止又は開放することで、ウェイストゲート通路８０から排ガス排出路７０に流れる排ガスの流量を制御するようになっている。ウェイストゲートバルブ２６により出口開口８２０を開放し、スクロール流路６０をタービン翼３に向かって流れる排ガスの一部を、ウェイストゲート通路８０に分流させることで、タービン翼３に送られる排ガスの量や熱エネルギーを低減させることができ、ひいては複数の気筒１２の夫々に送られる圧縮気体の過給圧を低減させることができる。

【0028】

図２には、タービン翼３の軸線ＬＡと出口開口８２０の中心Ｃ１とが存在する平面が概略的に示されている。図示される実施形態では、排ガス排出路壁面７は、図２に示されるように、その周方向の少なくとも一部に、タービン側ＸＦに向かうにつれて軸線ＬＡに対する距離が長くなるように傾斜する傾斜面７１と、傾斜面７１の下流端７２から軸方向Ｘに沿ってタービン側ＸＦに延在するバルブ収容面７３と、を含む。上述した排ガス排出路７０は、ウェイストゲートバルブ２６の弁体２６１が収容されるバルブ収容空間７０Ａを含む。バルブ収容空間７０Ａは、傾斜面７１とバルブ収容面７３により画定される。出口側開口縁８２は、傾斜面７１又はバルブ収容面７３の少なくとも一方に形成され、出口開口８２０は、バルブ収容空間７０Ａに繋がる。

【0029】

図３は、本開示の一実施形態にかかるタービンハウジングを説明するための説明図である。図３には、軸線ＬＡに沿って排ガス排出路７０の出口側（タービン側ＸＦ）から視認した平面視におけるタービンハウジング４を概略的に示している。図３に示されるように、タービンハウジング４は、上述した本体部５と、入口フランジ部９と、を備える。

【0030】

入口フランジ部９は、図３に示されるように、本体部５におけるスクロール流路６０の上流端６１に設けられており、外周側に突出する鍔部９１を含む。入口フランジ部９には、スクロール流路６０に繋がる上述した排ガス導入口４１が形成されている。図１に示される実施形態では、入口フランジ部９は、排気マニホールド１３に接続されている。このため、スクロール流路６０には、排ガス導入口４１を通じて排気マニホールド１３から排ガスが流入するようになっている。図示される実施形態では、タービンハウジング４は、鋳造によりその形状が形成されている。

【0031】

幾つかの実施形態にかかるタービンハウジング４は、図３に示されるように、上述したスクロール流路壁面６、排ガス排出路壁面７、およびウェイストゲート通路壁面８を内部に有する上述した本体部５と、スクロール流路６０に繋がる排ガス導入口４１が形成された上述した入口フランジ部９と、を備える。スクロール流路壁面６に形成されたウェイストゲート通路８０の入口側開口縁８１は、入口側開口縁８１の少なくとも一部が排ガス導入口４１を通じてタービンハウジング４の外部から視認可能な位置に設けられた。

【0032】

図示される実施形態では、図３に示されるような平面視において、スクロール流路壁面６は、スクロール流路６０の外周側を形成するスクロール外壁面６Ａと、スクロール外壁面６Ａよりも内周側に形成されて、スクロール外壁面６Ａとの間にスクロール流路６０を形成するスクロール内壁面６Ｂと、を含む。スクロール内壁面６Ｂは、スクロール流路６０の内周側を形成している。図３に示されるような平面視において、スクロール外壁面６Ａの上流端６１Ａ（排ガス導入口４１の外周端）を通過してスクロール内壁面６Ｂに接する接線ＴＬと、スクロール内壁面６Ｂと、が接する接点をＰ１とする。上述した入口側開口縁８１は、スクロール内壁面６Ｂにおける接点Ｐ１よりも上流側に設けられている。この場合には、入口側開口縁８１は、その少なくとも一部が排ガス導入口４１を通じてタービンハウジング４の外部から視認可能な位置に設けられている。なお、排ガス導入口４１を通じてタービンハウジング４の外部から入口側開口縁８１が視認できない場合であっても、排ガス導入口４１を通じてタービンハウジング４の外部から、スクロール内壁面６Ｂにおける入口側開口縁８１よりも下流側（舌部Ｐ２側）が視認できる場合には、入口側開口縁８１は、排ガス導入口４１を通じてタービンハウジング４の外部から視認可能な位置に設けられているものとする。

【0033】

図示される実施形態では、入口側開口縁８１は、図３に示されるような平面視において、スクロール内壁面６Ｂにおける上流端６１Ｂ（排ガス導入口４１の内周端）と舌部Ｐ２とを結ぶ曲線の長さ中央位置Ｐ３よりも上流側（上流端６１Ｂ側）に、入口側開口縁８１の少なくとも一部が設けられている。

【0034】

上記の構成によれば、タービンハウジング４は、ウェイストゲート通路８０の入口側開口縁８１の少なくとも一部が排ガス導入口４１を通じてタービンハウジング４の外部から視認可能な位置に設けられている。この場合には、ウェイストゲート通路８０の入口開口８１０と、入口フランジ部９の排ガス導入口４１との間におけるスクロール流路６０（上流側スクロール流路６０Ａ）の長さが短いものになっている。上流側スクロール流路６０Ａの長さを短いものにすることで、ウェイストゲート通路８０を通過する排ガス、すなわち、排ガス導入口４１から上流側スクロール流路６０Ａを通じてウェイストゲート通路８０に流入する排ガス、の上流側スクロール流路６０Ａにおける放熱損失を抑制できる。これにより、ウェイストゲート通路８０を通過してタービンハウジング４の下流側に流れる排ガスの温度低下を抑制できるため、タービンハウジング４の下流側に配置された排ガス浄化触媒１８の昇温を効果的に行うことができる。

【0035】

タービンハウジング４がガソリンエンジン１に搭載される場合には、ディーゼルエンジンなどの他の内燃機関に搭載される場合に比べて、ガソリンエンジン１から排出される排ガスが高温になり、排ガスとタービンハウジング４との間の温度差が増大するため、タービンハウジング４における放熱損失が増大する虞がある。上記の構成によれば、タービンハウジング４がガソリンエンジン１に搭載される場合であっても、ウェイストゲート通路８０を通過する排ガスのタービンハウジング４における放熱損失を効果的に抑制できる。

【0036】

なお、以下の幾つかの実施形態は、入口側開口縁８１が排ガス導入口４１を通じてタービンハウジング４の外部から視認可能な位置に設けられていない場合にも適用可能である。

【0037】

幾つかの実施形態では、図２に示されるようなタービン翼３の軸線ＬＡと出口開口８２０の中心Ｃ１とが存在する平面において、上述した排ガス排出路７０は、タービン翼３の軸線ＬＡの延在方向（軸方向Ｘ）における一方側（コンプレッサ側ＸＲ）から他方側（タービン側ＸＦ）に排ガスを導くように構成されている。ウェイストゲート通路８０の出口開口８２０の中心Ｃ１を通過する法線Ｎ１（中心Ｃ１を通過して出口開口８２０に垂直な直線）が、タービン翼３の軸線ＬＡに対して交差する方向に延在するように構成されている。

【0038】

図示される実施形態では、スクロール流路６０は、下流側（タービン翼３側）に向かうに連れて軸方向Ｘにおけるコンプレッサ側ＸＲに向かうようならせん状に形成されている。このため、スクロール流路６０の上流側の部分は、排ガス排出路７０の外周側に設けられる。ウェイストゲート通路８０は、径方向に沿って延在し、その出口開口８２０の中心Ｃ１がその入口開口８１０の中心Ｃ２よりもタービン側ＸＦに位置するように傾斜している。入口開口８１０および出口開口８２０の夫々は、法線Ｎ１の延在方向に沿う方向に向かって開口している。

【0039】

上記の構成によれば、ウェイストゲート通路８０は、その出口開口８２０が排ガス排出路７０に繋がるとともに、その入口開口８１０が排ガス排出路７０の外周側に設けられるスクロール流路６０に繋がる。ウェイストゲート通路８０は、出口開口８２０の中心Ｃ１を通過する法線Ｎ１が、タービン翼３の軸線ＬＡに対して交差する方向に延在するように構成されている。この場合には、上記法線Ｎ１がタービン翼３の軸線ＬＡが延在する方向に沿って延在する場合に比べて、ウェイストゲート通路８０の長さ（入口開口８１０から出口開口８２０までの距離）を短くできる。ウェイストゲート通路８０の長さを短いものにすることで、ウェイストゲート通路８０を通過する排ガスのウェイストゲート通路８０における放熱損失を抑制できる。これにより、ウェイストゲート通路８０を通過してタービンハウジング４の下流側に流れる排ガスの温度低下を抑制できるため、タービンハウジング４の下流側に配置された排ガス浄化触媒１８の昇温を効果的に行うことができる。

【0040】

幾つかの実施形態では、図２に示されるようなタービン翼３の軸線ＬＡと出口開口８２０の中心Ｃ１とが存在する平面において、軸線ＬＡと法線Ｎ１とのなす角度をθとした場合に、３０°≦θ≦６０°を満たす。

【0041】

上記の構成によれば、上記角度θが３０°≦θ≦６０°を満たす場合には、ウェイストゲート通路８０の長さを短くできる。また、上記角度θが３０°≦θ≦６０°を満たす場合には、ウェイストゲート通路８０の出口開口８２０から排ガス排出路７０に流入した排ガスを、排ガス排出路壁面７により排ガス排出口４２に導いて、排ガス排出口４２からタービンハウジング４の外部に排出できる。この場合には、ウェイストゲート通路８０を通過した排ガスの排ガス排出路７０における流れを良好なものにすることができるため、ウェイストゲート通路８０を通過する排ガスの排ガス排出路７０における放熱損失を抑制できる。これにより、ウェイストゲート通路８０を通過してタービンハウジング４の下流側に流れる排ガスの温度低下を抑制できるため、タービンハウジング４の下流側に配置された排ガス浄化触媒１８の昇温を効果的に行うことができる。

【0042】

幾つかの実施形態にかかるターボチャージャ２は、図１に示されるように、上述したタービンハウジング４を備える。この場合には、ターボチャージャ２は、タービンハウジング４の上流側スクロール流路６０Ａの長さが短いため、ウェイストゲート通路８０を通過する排ガスの上流側スクロール流路６０Ａにおける放熱損失を抑制でき、ひいてはタービンハウジング４の下流側に配置された排ガス浄化触媒１８の昇温を効果的に行うことができる。

【0043】

幾つかの実施形態にかかるガソリンエンジン１は、図１に示されるように、上述したターボチャージャ２と、複数の気筒１２を有する上述したシリンダブロック１１と、複数の気筒１２の各々から排出される排ガスが合流する上述した排気マニホールド１３と、を備える。排気マニホールド１３は、少なくとも一部がシリンダブロック１１の内部に設けられている。上述したタービンハウジング４の入口フランジ部９が、排気マニホールド１３に接続されている。

【0044】

上記の構成によれば、複数の気筒１２の各々から排出された排ガスは、排気マニホールド１３を通過した後に、入口フランジ部９の排ガス導入口４１からスクロール流路６０に流入する。上記排気マニホールド１３は、複数の気筒１２を有するシリンダブロック１１の内部に少なくとも一部が設けられており、この排気マニホールド１３に入口フランジ部９が接続されている。この場合には、複数の気筒１２の各々から排出された排ガスの排気マニホールド１３における放熱損失を抑制できる。ウェイストゲート通路８０を通過してタービンハウジング４の下流側に流れる排ガスの上流側での温度低下を抑制することで、タービンハウジング４の下流側に配置された排ガス浄化触媒１８の昇温を効果的に行うことができる。

【0045】

図４は、本開示の一実施形態にかかるタービンハウジングのウェイストゲート通路の入口側開口縁を説明するための説明図である。図４では、上述したスクロール内壁面６Ｂ（スクロール流路壁面６）の入口側開口縁８１を正面、すなわち、ウェイストゲート通路８０の入口開口８１０の中心Ｃ２を通過する法線Ｎ２（中心Ｃ２を通過して入口開口８１０に垂直な直線）に沿ってスクロール流路６０側、から視認した平面視におけるタービンハウジング４を概略的に示している。幾つかの実施形態では、図４に示されるように、上述した入口側開口縁８１は、正面から視て円環状に形成されている。なお、他の幾つかの実施形態では、入口側開口縁８１は、正面から視て楕円環状に形成されていてもよいし、正面から視て矩形環状に形成されていてもよい。

【0046】

以下、入口側開口縁８１を法線Ｎ２に沿って視認した平面視において、入口側開口縁８１における上流端８４１と下流端８３１とを結ぶ直線ＬＣに直交する方向を、ウェイストゲート通路８０の入口開口８１０の開口幅方向Ｗと定義する。
入口側開口縁８１は、図４に示されるように、入口側開口縁８１における下流端８３１を含む下流端部８３と、入口側開口縁８１における上流端８４１を含む上流端部８４と、入口側開口縁８１における開口幅方向Ｗの一方端８５１を含む一方側端部８５と、入口側開口縁８１における開口幅方向Ｗの他方端８６１を含む他方側端部８６と、を含む。

【0047】

近年、ガソリンエンジン１の高出力化を図るため、タービンハウジング４に導入される排ガスの温度が高温（例えば、１０００℃以上）になる傾向がある。上述したように、ウェイストゲート通路８０の入口開口８１０と、入口フランジ部９の排ガス導入口４１との間におけるスクロール流路６０（上流側スクロール流路６０Ａ）の長さを短くすると、入口側開口縁８１が従来よりも高温の排ガスに曝されることになる。

【0048】

図５は、本開示の一実施形態にかかるタービンハウジングの熱伸びを説明するための説明図である。図５では、上述したタービンハウジング４の熱ひずみの解析結果を示しており、熱ひずみが大きい箇所ほど濃い表示がなされている。
図４に示されるように、入口側開口縁８１は、スクロール流路６０を流れる排ガスの熱により、その下流側（排ガス導入口４１の軸線ＬＢの延在方向における排ガス導入口４１から離隔する側、図４中上側）の端部（下流端部８３）において、開口幅方向Ｗ（図４中左右方向）に沿うような熱伸びが生じる。入口フランジ部９は、排気マニホールド１３に接続されているため、ウォータージャケット１６内の冷却水（冷媒）により、冷却される。このため、入口側開口縁８１の上流側（軸線ＬＢの延在方向における排ガス導入口４１に近接する側、図４中下側）の端部（上流端部８４）は、下流端部８３に比べて、開口幅方向Ｗに沿うような熱伸びが抑制される。入口側開口縁８１の上流端部８４と下流端部８３との間の熱伸びの差により、図５に示されるように、開口幅方向Ｗの両端部近傍、すなわち、一方側端部８５近傍や他方側端部８６近傍にて熱ひずみが大きくなり、き裂が発生する可能性がある。該き裂が進展してタービンハウジング４を貫通し、排ガスがタービンハウジング４の外部へ漏洩することを抑制する必要がある。

【0049】

図６および図７の夫々は、本開示の一実施形態にかかるタービンハウジングのウェイストゲート通路の入口側開口縁を説明するための説明図である。図６および図７の夫々には、上述したスクロール内壁面６Ｂ（スクロール流路壁面６）の入口側開口縁８１を正面、すなわち、スクロール流路６０側から視た状態を概略的に示している。

【0050】

幾つかの実施形態では、図６、図７に示されるように、上述したタービンハウジング４の入口側開口縁８１は、入口側開口縁８１における下流端８３１を含む下流端部８３に設けられた応力集中部１００を含む。応力集中部１００は、入口側開口縁８１が排ガスの熱に晒された際に、熱伸びによる応力が集中するように構成されている。

【0051】

下流端部８３は、入口側開口縁８１の一方端８５１および他方端８６１の夫々よりも下流側に設けられる下流端８３１を含む領域からなる。図示される実施形態では、下流端部８３（応力集中部１００）は、入口側開口縁８１における開口幅方向Ｗの中央部に設けられる。換言すると、図６に示されるような、入口側開口縁８１を法線Ｎ２に沿って視認した平面視において、入口側開口縁８１における開口幅方向Ｗの長さが最大となる、一方端８５１から他方端８６１までの開口幅方向Ｗにおける距離をＷ１にした場合に、下流端部８３（応力集中部１００）は、一方端８５１からの開口幅方向Ｗにおける距離Ｗ２（他方端８６１に向かう方向を正とする）が、０．２５Ｗ１≦Ｗ２≦０．７５Ｗ１の条件を満たす範囲内に設けられる。

【0052】

上記の構成によれば、入口側開口縁８１は、入口側開口縁８１の下流端部８３に設けられた、熱伸びによる応力が集中するように構成された応力集中部１００を含む。この応力集中部１００は、タービンハウジング４を流れる排ガスの熱により初期的に熱伸びによる応力集中が生じてき裂が発生するようになっている。入口側開口縁８１の下流端部８３に上記応力集中部１００を設けることで、入口側開口縁８１のうち、下流端部８３以外の部分（例えば、一方側端部８５近傍や他方側端部８６近傍）に、熱伸びによる応力集中が生じてき裂が発生することを抑制できる。入口側開口縁８１の下流端部８３は、下流端部８３以外の部分に比べて、タービンハウジング４の外面４５までの肉厚が厚いため、上記き裂が進展してタービンハウジング４を貫通し、排ガスがタービンハウジング４の外部へ漏洩することを防止できる。

【0053】

幾つかの実施形態では、図６に示されるように、上述した応力集中部１００（下流端部８３）は、上述したスクロール流路壁面６におけるウェイストゲート通路８０の入口開口８１０の開口幅方向Ｗの中央部６Ｃに設けられている。すなわち、図６に示されるような、入口側開口縁８１を法線Ｎ２に沿って視認した平面視において、スクロール流路壁面６の開口幅方向Ｗにおける一方端６２から他方端６３までの開口幅方向Ｗにおける距離をＷ３にした場合に、応力集中部１００（下流端部８３）は、一方端６２からの開口幅方向Ｗにおける距離Ｗ４（他方端６３に向かう方向を正とする）が、０．２５Ｗ３≦Ｗ４≦０．７５Ｗ３の条件を満たす範囲（中央部６Ｃ、開口幅方向Ｗにおける２つの二点鎖線間）内に設けられる。

【0054】

上記の構成によれば、応力集中部１００をスクロール流路壁面６における上記開口幅方向Ｗの中央部６Ｃに設けることにより、タービンハウジング４のき裂進展距離（応力集中部１００に生じたき裂が進展してタービンハウジング４を貫通するまでの距離）を長いものにできるため、排ガスがタービンハウジング４の外部へ漏洩することを効果的に抑制できる。

【0055】

幾つかの実施形態では、図６に示されるように、上述した応力集中部１００は、上述した下流端部８３からスクロール流路６０の流れ方向における上流側に向かうにつれて、入口側開口縁８１における上流端８４１と下流端８３１とを結ぶ直線ＬＣに対する一方側（図中左側）に向かって傾斜する第１辺１０１と、下流端部８３からスクロール流路６０の流れ方向における上流側に向かうにつれて、上記直線ＬＣに対する他方側（図中右側）に向かって傾斜する第２辺１０２と、を含む。

【0056】

図示される実施形態では、第１辺１０１および第２辺１０２の夫々は、直線状に延在している。図６に示される実施形態では、入口側開口縁８１を法線Ｎ２に沿って視認した平面視において、第１辺１０１の延在方向と第２辺１０２の延在方向とのなす角度とαとした場合に、第１辺１０１および第２辺１０２の夫々は、上記角度αが０°≦α≦９０°の条件を満たすように構成されている。また、図６に示される実施形態では、応力集中部１００は、第１辺１０１の下流端１０３および第２辺１０２の下流端１０４を結ぶ下流側連結部１０５をさらに含む。下流側連結部１０５は、スクロール流路６０の下流側に向かって湾曲しており、上述した下流端８３１を含む。なお、他の幾つかの実施形態では、下流側連結部１０５は、第１辺１０１の下流端１０３と第２辺１０２の下流端１０４との間を軸方向Ｘに沿って延在する直線状に形成されていてもよい。また、他の幾つかの実施形態では、第１辺１０１の下流端１０３が第２辺１０２の下流端１０４に直接繋がるようになっていてもよい。また、入口側開口縁８１のうちの、第１辺１０１の上流端１０６および第２辺１０２の上流端１０７の夫々よりも上流側の形状は、図示されるような、スクロール流路６０の上流側に向かって湾曲して、第１辺１０１および第２辺１０２の夫々の上流端（１０６、１０７）同士を結ぶ湾曲形状に限定されない。

【0057】

上記の構成によれば、応力集中部１００は、上記第１辺１０１と上記第２辺１０２とを含む。この場合には、第１辺１０１の下流端１０３と第２辺１０２の下流端１０４との間において、タービンハウジング４を流れる排ガスの熱により初期的に熱伸びによる応力集中が生じてき裂が発生するようになっている。これにより、第１辺１０１や第２辺１０２の上流端（１０６、１０７）近傍に熱伸びによる応力集中が生じるのを抑制できる。また、上記の構成によれば、排ガスの熱による熱伸びが第１辺１０１および第２辺１０２の夫々に分離されるため、第１辺１０１や第２辺１０２の上流端（１０６、１０７）近傍に熱伸びによる応力集中が生じるのを抑制できる。

【0058】

なお、入口側開口縁８１の下流端部８３を上記第１辺１０１および上記第２辺１０２を含む形状にした場合には、入口側開口縁８１を円環状や楕円環状、矩形環状にした従来の場合に比べて、タービンハウジング４の性能（例えば、ウェイストゲート通路８０への排ガスの流入量やウェイストゲート通路８０を通過した排ガスによる排ガス浄化触媒１８の昇温効果）への影響は少ない。

【0059】

幾つかの実施形態では、図７に示されるように、上述した応力集中部１００は、入口側開口縁８１における下流端部８３からスクロール流路６０の流れ方向における下流側に向かって延在するスリット１１０を含む。図示される実施形態では、スリット１１０は、下流端８３１に形成されているが、他の幾つかの実施形態では、スリット１１０は、下流端部８３における下流端８３１以外に形成されていてもよい。スリット１１０は、下流端部８３における下流端８３１寄りの位置に形成されることが好ましい。また、他の幾つかの実施形態では、図６に示されるような、第１辺１０１および第２辺１０２を含む上述した入口側開口縁８１の下流端部８３にスリット１１０が形成されていてもよい。

【0060】

上記の構成によれば、応力集中部１００は、下流端部８３から上記下流側に向かって延在するスリット１１０を含む。この場合には、スリット１１０の先端１１１近傍において、タービンハウジング４を流れる排ガスの熱により初期的に熱伸びによる応力集中が生じてき裂が発生するようになっている。これにより、入口側開口縁８１の下流端部８３以外の部分（例えば、一方側端部８５近傍や他方側端部８６近傍）に熱伸びによる応力集中が生じるのを抑制できる。上記スリット１１０は、既存のタービンハウジング４への追設が容易である。

【0061】

なお、入口側開口縁８１に上記スリット１１０が形成された場合には、入口側開口縁８１に上記スリット１１０が形成されていない場合に比べて、タービンハウジング４の性能（例えば、ウェイストゲート通路８０への排ガスの流入量やウェイストゲート通路８０を通過した排ガスによる排ガス浄化触媒の昇温効果）への影響は少ない。

【0062】

本開示は上述した実施形態に限定されることはなく、上述した実施形態に変形を加えた形態や、これらの形態を適宜組み合わせた形態も含む。

【0063】

上述した幾つかの実施形態に記載の内容は、例えば以下のように把握されるものである。

【0064】

１）本開示の少なくとも一実施形態にかかるタービンハウジング（４）は、
ガソリンエンジン（１）から排出される排ガスにより駆動するタービン翼（３）を収容するように構成されたタービンハウジング（４）であって、
前記排ガスを前記タービン翼（３）に導くためのスクロール状に形成されたスクロール流路（６０）を形成するスクロール流路壁面（６）、
前記タービン翼（３）を通過した前記排ガスを排出するための排ガス排出路（７０）を形成する排ガス排出路壁面（７）、および
前記タービン翼（３）を迂回して前記スクロール流路（６０）と前記排ガス排出路（７０）とを接続するウェイストゲート通路（８０）を形成するウェイストゲート通路壁面（８）、を内部に有する本体部（５）と、
前記本体部（５）における前記スクロール流路（６０）の上流端（６１）に設けられた入口フランジ部（９）であって、前記スクロール流路（６０）に繋がる排ガス導入口（４１）が形成された入口フランジ部（９）と、を備え、
前記スクロール流路壁面（６）に形成された前記ウェイストゲート通路（８０）の入口側開口縁（８１）は、前記入口側開口縁（８１）の少なくとも一部が前記排ガス導入口（４１）を通じて前記タービンハウジング（４）の外部から視認可能な位置に設けられた。

【0065】

上記１）の構成によれば、タービンハウジングは、ウェイストゲート通路の入口側開口縁の少なくとも一部が排ガス導入口を通じてタービンハウジングの外部から視認可能な位置に設けられている。この場合には、ウェイストゲート通路の入口開口と、入口フランジ部の排ガス導入口との間におけるスクロール流路（上流側スクロール流路６０Ａ）の長さが短いものになっている。上流側スクロール流路の長さを短いものにすることで、ウェイストゲート通路を通過する排ガス、すなわち、排ガス導入口から上流側スクロール流路を通じてウェイストゲート通路に流入する排ガス、の上流側スクロール流路における放熱損失を抑制できる。これにより、ウェイストゲート通路を通過してタービンハウジングの下流側に流れる排ガスの温度低下を抑制できるため、タービンハウジングの下流側に配置された排ガス浄化触媒の昇温を効果的に行うことができる。

【0066】

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（４）であって、
前記入口側開口縁（８１）は、前記入口側開口縁（８１）における下流端（８３１）を含む下流端部（８３）に設けられた、熱伸びによる応力が集中するように構成された応力集中部（１００）を含む。

【0067】

上記２）の構成によれば、入口側開口縁は、入口側開口縁の下流端部に設けられた、熱伸びによる応力が集中するように構成された応力集中部を含む。この応力集中部は、タービンハウジングを流れる排ガスの熱により初期的に熱伸びによる応力集中が生じてき裂が発生するようになっている。入口側開口縁の下流端部に上記応力集中部を設けることで、入口側開口縁のうち、下流端部以外の部分に、熱伸びによる応力集中が生じてき裂が発生することを抑制できる。入口側開口縁の下流端部は、下流端部以外の部分に比べて、タービンハウジングの外面までの肉厚が厚いため、上記き裂が進展してタービンハウジングを貫通し、排ガスがタービンハウジングの外部へ漏洩することを防止できる。

【0068】

３）幾つかの実施形態では、上記２）に記載のタービンハウジング（４）であって、
前記応力集中部（１００）は、
前記下流端部（８３）から前記スクロール流路（６０）の流れ方向における上流側に向かうにつれて、前記入口側開口縁（８１）における上流端（８４１）と前記下流端（８４２）とを結ぶ第１直線（直線ＬＣ）に対する一方側に向かって傾斜する第１辺（１０１）と、
前記下流端部（８３）から前記スクロール流路（６０）の流れ方向における前記上流側に向かうにつれて、前記第１直線（直線ＬＣ）に対する他方側に向かって傾斜する第２辺（１０２）と、を含む。

【0069】

上記３）の構成によれば、応力集中部は、上記第１辺と上記第２辺とを含む。この場合には、第１辺の下流端と第２辺の下流端との間において、タービンハウジングを流れる排ガスの熱により初期的に熱伸びによる応力集中が生じてき裂が発生するようになっている。これにより、第１辺や第２辺の上流端近傍に熱伸びによる応力集中が生じるのを抑制できる。また、上記の構成によれば、排ガスの熱による熱伸びが第１辺および第２辺の夫々に分離されるため、第１辺や第２辺の上流端近傍に熱伸びによる応力集中が生じるのを抑制できる。

【0070】

４）幾つかの実施形態では、上記２）に記載のタービンハウジング（４）であって、
前記応力集中部（１００）は、前記入口側開口縁（８１）における前記下流端部（８３）から前記スクロール流路（６０）の流れ方向における下流側に向かって延在するスリット（１１０）を含む。

【0071】

上記４）の構成によれば、応力集中部は、下流端部から上記下流側に向かって延在するスリットを含む。この場合には、スリットの先端近傍において、タービンハウジングを流れる排ガスの熱により初期的に熱伸びによる応力集中が生じてき裂が発生するようになっている。これにより、入口側開口縁の下流端部以外の部分に熱伸びによる応力集中が生じるのを抑制できる。上記スリットは、既存のタービンハウジングへの追設が容易である。

【0072】

５）幾つかの実施形態では、上記２）～４）の何れかに記載のタービンハウジング（４）であって、
前記応力集中部（１００）は、前記スクロール流路壁面（６）における前記ウェイストゲート通路（８０）の入口開口（８１０）の開口幅方向（Ｗ）の中央部（６Ｃ）に設けられた。

【0073】

上記５）の構成によれば、応力集中部をスクロール流路壁面における上記開口幅方向の中央部に設けることにより、タービンハウジングのき裂進展距離（応力集中部に生じたき裂が進展してタービンハウジングを貫通するまでの距離）を長いものにできるため、排ガスがタービンハウジングの外部へ漏洩することを効果的に抑制できる。

【0074】

６）幾つかの実施形態では、上記２）～５）の何れかに記載のタービンハウジング（４）であって、
前記排ガス排出路（７０）は、前記タービン翼（３）の軸線（ＬＡ）の延在方向のおける一方側から他方側に前記排ガスを導くように構成され、
前記ウェイストゲート通路（８０）の出口開口（８２０）の中心（Ｃ１）を通過する法線（Ｎ１）が、前記タービン翼（３）の前記軸線（ＬＡ）に対して交差する方向に延在するように構成された。

【0075】

上記６）の構成によれば、ウェイストゲート通路は、その出口開口が排ガス排出路に繋がるとともに、その入口開口が排ガス排出路の外周側に設けられるスクロール流路に繋がる。ウェイストゲート通路は、出口開口の中心を通過する法線が、タービン翼の軸線に対して交差する方向に延在するように構成されている。この場合には、上記法線がタービン翼の軸線が延在する方向に沿って延在する場合に比べて、ウェイストゲート通路の長さ（入口開口から出口開口までの距離）を短くできる。ウェイストゲート通路の長さを短いものにすることで、ウェイストゲート通路を通過する排ガスのウェイストゲート通路における放熱損失を抑制できる。これにより、ウェイストゲート通路を通過してタービンハウジングの下流側に流れる排ガスの温度低下を抑制できるため、タービンハウジングの下流側に配置された排ガス浄化触媒の昇温を効果的に行うことができる。

【0076】

７）幾つかの実施形態では、上記６）に記載のタービンハウジング（４）であって、
前記タービン翼（３）の前記軸線（ＬＡ）と前記出口開口（８２０）の前記中心（Ｃ１）とが存在する平面視において、
前記軸線（ＬＡ）と前記法線（Ｎ１）とのなす角度をθとした場合に、３０°≦θ≦６０°を満たす。

【0077】

上記７）の構成によれば、上記角度θが３０°≦θ≦６０°を満たす場合には、ウェイストゲート通路の長さを短くできる。また、上記角度θが３０°≦θ≦６０°を満たす場合には、ウェイストゲート通路の出口開口から排ガス排出路に流入した排ガスを、排ガス排出路壁面により排ガス排出口に導いて、排ガス排出口からタービンハウジングの外部に排出できる。この場合には、ウェイストゲート通路を通過した排ガスの排ガス排出路における流れを良好なものにすることができるため、ウェイストゲート通路を通過する排ガスの排ガス排出路における放熱損失を抑制できる。これにより、ウェイストゲート通路を通過してタービンハウジングの下流側に流れる排ガスの温度低下を抑制できるため、タービンハウジングの下流側に配置された排ガス浄化触媒の昇温を効果的に行うことができる。

【0078】

８）本開示の少なくとも一実施形態にかかるターボチャージャ（２）は、
上記１）～７）の何れかに記載のタービンハウジング（４）を備える。

【0079】

上記８）の構成によれば、ターボチャージャは、タービンハウジングの上記上流側スクロール流路の距離を短いものにすることで、ウェイストゲート通路を通過する排ガスの上流側スクロール流路における放熱損失を抑制でき、ひいてはタービンハウジングの下流側に配置された排ガス浄化触媒の昇温を効果的に行うことができる。

【0080】

９）本開示の少なくとも一実施形態にかかるガソリンエンジン（１）は、
複数の気筒（１２）を有するシリンダブロック（１１）と、
前記複数の気筒（１２）の各々から排出される排ガスが合流する排気マニホールド（１３）であって、少なくとも一部が前記シリンダブロック（１１）の内部に設けられた排気マニホールド（１３）と、
上記８）の記載のターボチャージャ（２）と、を備え、
前記タービンハウジング（４）の前記入口フランジ部（９）が、前記排気マニホールド（１３）に接続された。

【0081】

上記９）の構成によれば、複数の気筒の各々から排出された排ガスは、排気マニホールドを通過した後に、入口フランジ部の排ガス導入口からスクロール流路に流入する。上記排気マニホールドは、複数の気筒を有するシリンダブロックの内部に少なくとも一部が設けられており、この排気マニホールドに入口フランジ部が接続されている。この場合には、複数の気筒の各々から排出された排ガスの排気マニホールドにおける放熱損失を抑制できる。ウェイストゲート通路を通過してタービンハウジングの下流側に流れる排ガスの上流側での温度低下を抑制することで、タービンハウジングの下流側に配置された排ガス浄化触媒の昇温を効果的に行うことができる。

【符号の説明】

【0082】

１ ガソリンエンジン
２ ターボチャージャ
３ タービン翼
４ タービンハウジング
５ 本体部
６ スクロール流路壁面
６Ａ スクロール外壁面
６Ｂ スクロール内壁面
７ 排ガス排出路壁面
８ ウェイストゲート通路壁面
９ 入口フランジ部
１１ シリンダブロック
１２ 気筒
１３ 排気マニホールド
１４ 圧縮気体供給ライン
１５ 冷却機
１６ ウォータージャケット
１７ 冷媒供給ライン
１８ 排ガス浄化触媒
２１ コンプレッサ翼
２２ 回転シャフト
２３ コンプレッサハウジング
２４ 軸受
２５ 軸受ハウジング
２６ ウェイストゲートバルブ
４１ 排ガス導入口
４２ 排ガス排出口
４３ 凸湾曲面
４４ シュラウド面
６０，６０Ａ スクロール流路
７０ 排ガス排出路
７０Ａ バルブ収容空間
７１ 傾斜面
７３ バルブ収容面
８０ ウェイストゲート通路
８１ 入口側開口縁
８２ 出口側開口縁
８３ 下流端部
８４ 上流端部
８５ 一方側端部
８６ 他方側端部
９１ 鍔部
１００ 応力集中部
１０１ 第１辺
１０２ 第２辺
１０５ 下流側連結部
１１０ スリット
１７１ 冷却水貯留タンク
１７２ 冷却水供給管
１７３ 冷却水ポンプ
２３１ 気体導入口
２３２ 気体排出口
２６１ 弁体
２６２ 弁体駆動部
８１０ 入口開口
８２０ 出口開口
Ｃ１，Ｃ２ 中心
ＬＡ 軸線
ＬＣ 直線
Ｎ１，Ｎ２ 法線
Ｐ１ 接点
ＴＬ 接線
Ｘ 軸方向
ＸＦ タービン側
ＸＲ コンプレッサ側
Ｙ 径方向

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】