(57)【要約】【課題】ベアリングハウジング側流路形成プレートの熱伸びを許容できるターボチャージャを提供する。【解決手段】ターボチャージャ１０は、タービンスクロール流路３６及び連通流路３５におけるベアリングハウジング２０側の壁面を形成する板金製かつ環状の第２流路形成プレート５６と、連通流路３５に配置され、連通流路３５におけるベアリングハウジング２０とは反対側の壁面を形成するタービンシュラウド部５１と第２流路形成プレート５６との間隔を保持する固定ベーン５２とを備える。第２流路形成プレート５６の内周側部位５６ｅは、固定ベーン５２とベアリングハウジング２０とで挟持されることにより、ベアリングハウジング２０に対して移動不能とされた固定部位であり、第２流路形成プレート５６の外周側端部５６ｃは自由端である。第２流路形成プレート５６の外周側側面５６ｄは、タービンハウジング３０の内周壁３１ａと離間した状態で対向している。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インペラシャフトを回転可能に支持する筒状のベアリングハウジングと、
前記ベアリングハウジングにおける前記インペラシャフトの回転軸線方向の一端に連結されるとともに、内燃機関から排出された排ガスが内部を流れるタービンハウジングと、
前記タービンハウジング内に形成されるタービン室と、
前記タービン室に収容されるとともに前記タービン室に導入された排ガスによって前記インペラシャフトと一体的に回転するタービンインペラと、
前記タービンハウジング内に形成されるとともに前記タービンハウジングに流入した排ガスを前記タービン室に導く流路の一部であり、前記タービン室の周囲を取り囲むタービンスクロール流路と、
前記タービンハウジング内に形成されるとともに前記タービンスクロール流路と前記タービン室とを連通する環状の連通流路と、
前記タービンスクロール流路及び前記連通流路における前記ベアリングハウジング側の壁面を形成する板金製かつ環状のベアリングハウジング側流路形成プレートと、
を備えたターボチャージャであって、
前記ベアリングハウジング側流路形成プレートの内周側部位は前記ベアリングハウジングに対して移動不能な固定部位であるとともに、前記ベアリングハウジング側流路形成プレートの外周側端部は自由端であり、
前記ベアリングハウジング側流路形成プレートの外周側側面は、前記ベアリングハウジング側流路形成プレートの外周側側面と対向する第１対向部材と離間していることを特徴とするターボチャージャ。
【請求項２】
前記ベアリングハウジング側流路形成プレートと対向配置され、前記タービンスクロール流路における前記ベアリングハウジングとは反対側の壁面を形成するタービン側流路形成プレートを備え、
前記タービン側流路形成プレートの内周側部位は、前記タービンハウジングに対して移動不能な固定部位であるとともに、前記タービン側流路形成プレートの外周側端部は自由端であり、
前記タービン側流路形成プレートの外周側側面は、前記タービン側流路形成プレートの外周側側面と対向する第２対向部材と離間している請求項１に記載のターボチャージャ。
【請求項３】
前記連通流路における前記ベアリングハウジングとは反対側の壁面を形成するタービンシュラウド部と、
前記連通流路に配置され、前記ベアリングハウジング側流路形成プレートと前記タービンシュラウド部との間隔を保持する間隔保持部材と、
を備え、
前記ベアリングハウジング側流路形成プレートの内周側部位は、前記間隔保持部材と前記ベアリングハウジングとで挟持されることにより、前記ベアリングハウジングに対して移動不能であり、
前記タービン側流路形成プレートの内周側部位は、前記タービンシュラウド部と前記タービンハウジングとで挟持されることにより、前記タービンハウジングに対して移動不能である請求項２に記載のターボチャージャ。
【請求項４】
前記タービンハウジングは、前記ベアリングハウジング側に開口し、
前記ベアリングハウジングは、前記タービンハウジングに当接した状態で前記タービンハウジングの開口を覆い、
前記インペラシャフトの回転軸線方向において前記ベアリングハウジング側流路形成プレートと前記ベアリングハウジングとの間に介在されるとともに、前記ベアリングハウジング側流路形成プレートを介して前記連通流路と並設され、前記ベアリングハウジング側流路形成プレートの内周側部位を前記間隔保持部材に向けて付勢する付勢部材を備える請求項３に記載のターボチャージャ。
【請求項５】
前記タービン側流路形成プレートの内周側部位は、前記ベアリングハウジング側流路形成プレート及び前記間隔保持部材を介して前記タービンシュラウド部に作用する前記付勢部材の付勢力によって、前記タービンハウジングに向けて押圧される請求項４に記載のターボチャージャ。
【請求項６】
前記インペラシャフトの回転軸線方向において、前記付勢部材と前記ベアリングハウジング側流路形成プレートとの間には、環状のヒートインシュレータが介在されている請求項４又は請求項５に記載のターボチャージャ。
【請求項７】
前記タービンハウジングは、前記ベアリングハウジング側に開口し、
前記ベアリングハウジングは、前記タービンハウジングに当接した状態で前記タービンハウジングの開口を覆い、
前記ベアリングハウジングには、前記インペラシャフトが挿通される挿通孔が形成されるとともに、前記挿通孔の内周面と前記インペラシャフトの外周面との間にはシール部材が配置され、
前記ベアリングハウジングにおける前記インペラシャフトの回転軸線方向の一端に装着されるとともに、前記インペラシャフトの回転軸線方向において前記ベアリングハウジングと前記ベアリングハウジング側流路形成プレートとの間に配置され、前記ベアリングハウジング側流路形成プレートを前記間隔保持部材に向けて付勢するばね状インシュレータを備える請求項３に記載のターボチャージャ。
【請求項８】
前記タービン側流路形成プレートの内周側部位は、前記ベアリングハウジング側流路形成プレート及び前記間隔保持部材を介して前記タービンシュラウド部に作用する前記ばね状インシュレータの付勢力によって、前記タービンハウジングに向けて押圧される請求項７に記載のターボチャージャ。
【請求項９】
前記インペラシャフトの回転軸線方向において、前記ベアリングハウジング側流路形成プレートと前記ベアリングハウジングとの間には、弾性部材が介在されている請求項１〜請求項８の何れか一項に記載のターボチャージャ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ターボチャージャに関する。
【背景技術】
【０００２】
ターボチャージャのハウジングは、インペラシャフトを回転可能に支持するベアリングハウジングと、ベアリングハウジングの一端に連結されるとともに内燃機関から排出された排ガスが内部を流れるタービンハウジングと、ベアリングハウジングの他端に連結されるとともに内燃機関へ導かれる吸気が流れるコンプレッサハウジングとを有している。
【０００３】
タービンハウジング内には、タービン室が形成されている。タービン室には、インペラシャフトの一端に連結されるとともにタービン室に導入された排ガスによってインペラシャフトと一体的に回転するタービンインペラが収容されている。また、タービンハウジング内には、タービンハウジングに流入した排ガスをタービン室に導く流路の一部であるタービンスクロール流路と、タービンスクロール流路とタービン室とを連通する連通流路とが形成されている。
【０００４】
コンプレッサハウジング内には、インペラシャフトの他端に連結されるとともにタービンインペラと一体的に回転するコンプレッサインペラが収容されている。そして、内燃機関から排出された排ガスによってタービンインペラが回転して、コンプレッサインペラがインペラシャフトを介してタービンインペラと一体的に回転すると、コンプレッサハウジングを流れる吸気が、コンプレッサインペラの回転によって圧縮され、圧縮された吸気が内燃機関に供給される。このようなターボチャージャによる内燃機関への吸気の過給が行われることで、内燃機関の吸気効率が高まり、内燃機関の性能が向上する。
【０００５】
ところで、ターボチャージャのタービンハウジングよりも排ガスの流れ方向の下流には、排ガスを浄化する触媒が設けられている。触媒は、活性化温度以上に温度が上昇することで、排ガスの浄化能力を発揮するため、例えば、排ガスの温度が低いときには、触媒の温度が活性化温度以上に上昇していないことがあり、触媒による排ガスの浄化が十分に行われない虞がある。
【０００６】
一般的に、タービンハウジングは、剛性を確保する必要があることから、鋳造により肉厚に形成されているため、質量が大きく、熱容量が大きい。このため、タービンハウジング内を流れる排ガスは、タービンハウジング内を流れる間に熱が奪われて、温度が低下し易く、その結果として、触媒の温度が活性化温度以上に上昇するまでの時間が長くなってしまう。よって、例えば、内燃機関の冷間始動時などの触媒の早期暖機が要求される運転条件の時に、触媒の温度を早期に活性化温度以上に上昇させることができなくなってしまう。
【０００７】
そこで、例えば特許文献１のターボチャージャでは、タービンスクロール流路におけるベアリングハウジング側の壁面を、板金製かつ環状のベアリングハウジング側流路形成プレートによって形成している。ベアリングハウジング側流路形成プレートは、タービンハウジングへの排ガスの熱の伝達を抑制する。その結果、排ガスがタービンハウジング内を流れる間に、排ガスの温度が低下してしまうことが抑制される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１６−１５６２７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、特許文献１では、ベアリングハウジング側流路形成プレートの外周縁は、タービンスクロール流路におけるベアリングハウジングとは反対側の壁面を形成するタービン側流路形成部材に固定されている。また、ベアリングハウジング側流路形成プレートの内周縁は、ハウジングに固定されている。この場合、ベアリングハウジング側流路形成プレートが排ガスの熱によって暖められたときに生じるベアリングハウジング側流路形成プレートの熱伸びが許容され難い。よって、ベアリングハウジング側流路形成プレートに過大な応力が局所的に作用し、ベアリングハウジング側流路形成プレートが変形する虞がある。
【００１０】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、ベアリングハウジング側流路形成プレートの熱伸びを許容できるターボチャージャを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記問題点を解決するためのターボチャージャは、インペラシャフトを回転可能に支持する筒状のベアリングハウジングと、前記ベアリングハウジングにおける前記インペラシャフトの回転軸線方向の一端に連結されるとともに、内燃機関から排出された排ガスが内部を流れるタービンハウジングと、前記タービンハウジング内に形成されるタービン室と、前記タービン室に収容されるとともに前記タービン室に導入された排ガスによって前記インペラシャフトと一体的に回転するタービンインペラと、前記タービンハウジング内に形成されるとともに前記タービンハウジングに流入した排ガスを前記タービン室に導く流路の一部であり、前記タービン室の周囲を取り囲むタービンスクロール流路と、前記タービンハウジング内に形成されるとともに前記タービンスクロール流路と前記タービン室とを連通する環状の連通流路と、前記タービンスクロール流路及び前記連通流路における前記ベアリングハウジング側の壁面を形成する板金製かつ環状のベアリングハウジング側流路形成プレートと、を備えたターボチャージャであって、前記ベアリングハウジング側流路形成プレートの内周側部位は前記ベアリングハウジングに対して移動不能な固定部位であるとともに、前記ベアリングハウジング側流路形成プレートの外周側端部は自由端であり、前記ベアリングハウジング側流路形成プレートの外周側側面は、前記ベアリングハウジング側流路形成プレートの外周側側面と対向する第１対向部材と離間していることを要旨とする。
【００１２】
タービンスクロール流路を流れる排ガスは高温であるため、タービンスクロール流路の壁面の一部を構成するベアリングハウジング側流路形成プレートは熱伸びする。このとき、ベアリングハウジング側流路形成プレートの熱伸び量は、内周側よりも外周側で多くなる。ベアリングハウジング側流路形成プレートの内周側部位はタービンハウジングに対して移動不能な固定部位であり、ベアリングハウジング側流路形成プレートの外周側端部は自由端である。また、ベアリングハウジング側流路形成プレートの外周側側面は、第１対向部材と離間している。よって、ベアリングハウジング側流路形成プレートにおける熱伸び量の多い外周側で、ベアリングハウジング側流路形成プレートの熱伸びを許容できる。
【００１３】
また、上記ターボチャージャについて、前記ベアリングハウジング側流路形成プレートと対向配置され、前記タービンスクロール流路における前記ベアリングハウジングとは反対側の壁面を形成するタービン側流路形成プレートを備え、前記タービン側流路形成プレートの内周側部位は、前記タービンハウジングに対して移動不能な固定部位であるとともに、前記タービン側流路形成プレートの外周側端部は自由端であり、前記タービン側流路形成プレートの外周側側面は、前記タービン側流路形成プレートの外周側側面と対向する第２対向部材と離間しているのが好ましい。
【００１４】
タービンスクロール流路を流れる排ガスは高温であるため、タービンスクロール流路の壁面の一部を構成するタービン側流路形成プレートは熱伸びする。このとき、タービン側流路形成プレートの熱伸び量は、内周側よりも外周側で多くなる。タービン側流路形成プレートの内周側部位はタービンハウジングに対して移動不能な固定部位であり、タービン側流路形成プレートの外周側端部は自由端である。また、タービン側流路形成プレートの外周側側面は、第２対向部材と離間している。よって、タービン側流路形成プレートにおける熱伸び量の多い外周側で、タービン側流路形成プレートの熱伸びを許容できる。
【００１５】
また、上記ターボチャージャについて、前記連通流路における前記ベアリングハウジングとは反対側の壁面を形成するタービンシュラウド部と、前記連通流路に配置され、前記ベアリングハウジング側流路形成プレートと前記タービンシュラウド部との間隔を保持する間隔保持部材と、を備え、前記ベアリングハウジング側流路形成プレートの内周側部位は、前記間隔保持部材と前記ベアリングハウジングとで挟持されることにより、前記ベアリングハウジングに対して移動不能であり、前記タービン側流路形成プレートの内周側部位は、前記タービンシュラウド部と前記タービンハウジングとで挟持されることにより、前記タービンハウジングに対して移動不能であるのが好ましい。
【００１６】
これによれば、ベアリングハウジング側流路形成プレートをベアリングハウジングに溶接することなく、ベアリングハウジング側流路形成プレートの内周側部位を固定部位とすることができる。また、タービン側流路形成プレートをタービンハウジングに溶接することなく、タービン側流路形成プレートの内周側部位を固定部位とすることができる。
【００１７】
また、上記ターボチャージャについて、前記タービンハウジングは、前記ベアリングハウジング側に開口し、前記ベアリングハウジングは、前記タービンハウジングに当接した状態で前記タービンハウジングの開口を覆い、前記インペラシャフトの回転軸線方向において前記ベアリングハウジング側流路形成プレートと前記ベアリングハウジングとの間に介在されるとともに、前記ベアリングハウジング側流路形成プレートを介して前記連通流路と並設され、前記ベアリングハウジング側流路形成プレートの内周側部位を前記間隔保持部材に向けて付勢する付勢部材を備えるのが好ましい。
【００１８】
付勢部材が設けられていない場合にベアリングハウジングの外周側部位とタービンハウジングとを当接させると、ベアリングハウジングの寸法公差によっては、ベアリングハウジングと間隔保持部材との隙間がベアリングハウジング側流路形成プレートの板厚よりも大きくなり、ベアリングハウジングと間隔保持部材とでベアリングハウジング側流路形成プレートを十分に挟持できないことがある。これに対し、ベアリングハウジング側流路形成プレートとベアリングハウジングとの間に介在された付勢部材が、ベアリングハウジング側流路形成プレートの内周側部位を間隔保持部材に向けて付勢する場合、ベアリングハウジングの寸法公差に依らず、付勢部材を介してベアリングハウジングと間隔保持部材とでベアリングハウジング側流路形成プレートの内周側部位を挟持できる。
【００１９】
また、上記ターボチャージャについて、前記タービン側流路形成プレートの内周側部位は、前記ベアリングハウジング側流路形成プレート及び前記間隔保持部材を介して前記タービンシュラウド部に作用する前記付勢部材の付勢力によって、前記タービンハウジングに向けて押圧されるのが好ましい。
【００２０】
これによれば、付勢部材の付勢力により、ベアリングハウジングと間隔保持部材とによるベアリングハウジング側流路形成プレートの内周側部位の挟持に加えて、タービンシュラウド部とタービンハウジングとによるタービン側流路形成プレートの内周側部位の挟持が可能になる。
【００２１】
また、上記ターボチャージャについて、前記インペラシャフトの回転軸線方向において、前記付勢部材と前記ベアリングハウジング側流路形成プレートとの間には、環状のヒートインシュレータが介在されているのが好ましい。
【００２２】
これによれば、環状のヒートインシュレータにより、連通流路を流れる排ガスの熱がベアリングハウジング側流路形成プレートを介して付勢部材に伝わることが抑制される。よって、付勢部材の熱変形が抑制され、付勢部材は、ベアリングハウジング側流路形成プレートに対し安定的に付勢力を加えることができる。その結果、ベアリングハウジングと間隔保持部材とでベアリングハウジング側流路形成プレートを安定的に挟持できる。
【００２３】
また、上記ターボチャージャについて、前記タービンハウジングは、前記ベアリングハウジング側に開口し、前記ベアリングハウジングは、前記タービンハウジングに当接した状態で前記タービンハウジングの開口を覆い、前記ベアリングハウジングには、前記インペラシャフトが挿通される挿通孔が形成されるとともに、前記挿通孔の内周面と前記インペラシャフトの外周面との間にはシール部材が配置され、前記ベアリングハウジングにおける前記インペラシャフトの回転軸線方向の一端に装着されるとともに、前記インペラシャフトの回転軸線方向において前記ベアリングハウジングと前記ベアリングハウジング側流路形成プレートとの間に配置され、前記ベアリングハウジング側流路形成プレートを前記間隔保持部材に向けて付勢するばね状インシュレータを備えるのが好ましい。
【００２４】
これによれば、ばね状インシュレータにより、タービン室を流れる排ガスの熱がベアリングハウジングを介してシール部材に伝わることが抑制される。よって、シール部材が熱変形することによる挿通孔の内周面とインペラシャフトの外周面との間のシール性の低下を抑制できる。また、ばね状インシュレータが設けられていない場合にベアリングハウジングの外周側部位とタービンハウジングとを当接させると、ベアリングハウジングの寸法公差によっては、ベアリングハウジングと間隔保持部材との隙間がベアリングハウジング側流路形成プレートの板厚よりも大きくなり、ベアリングハウジングと間隔保持部材とでベアリングハウジング側流路形成プレートを十分に挟持できないことがある。これに対し、ベアリングハウジング側流路形成プレートとベアリングハウジングとの間に介在されたばね状インシュレータがベアリングハウジング側流路形成プレートを間隔保持部材に向けて付勢する場合、ベアリングハウジングの寸法公差に依らず、ばね状インシュレータを介してベアリングハウジングと間隔保持部材とでベアリングハウジング側流路形成プレートの内周側部位を挟持できる。
【００２５】
また、上記ターボチャージャについて、前記タービン側流路形成プレートの内周側部位は、前記ベアリングハウジング側流路形成プレート及び前記間隔保持部材を介して前記タービンシュラウド部に作用する前記ばね状インシュレータの付勢力によって、前記タービンハウジングに向けて押圧されるのが好ましい。
【００２６】
これによれば、ばね状インシュレータの付勢力により、ベアリングハウジングと間隔保持部材とによるベアリングハウジング側流路形成プレートの内周側部位の挟持に加えて、タービンシュラウド部とタービンハウジングとによるタービン側流路形成プレートの内周側部位の挟持が可能になる。
【００２７】
また、上記ターボチャージャについて、前記インペラシャフトの回転軸線方向において、前記ベアリングハウジング側流路形成プレートと前記ベアリングハウジングとの間には、弾性部材が介在されているのが好ましい。
【００２８】
これによれば、弾性部材は、ベアリングハウジング側流路形成プレートの振動を吸収する。その結果、ベアリングハウジング側流路形成プレートが振動してベアリングハウジングに接触することで生じる騒音の発生を抑制できる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、ベアリングハウジング側流路形成プレートの熱伸びを許容できる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】実施形態のターボチャージャを示す側断面図。
【図２】ターボチャージャの一部を拡大して示す側断面図。
【図３】ターボチャージャの別例を示す側断面図。
【図４】ターボチャージャの別例を示す側断面図。
【図５】ターボチャージャの別例を示す側断面図。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、ターボチャージャを具体化した一実施形態を図１及び図２にしたがって説明する。
図１に示すように、ターボチャージャ１０のハウジング１１は、ベアリングハウジング２０、タービンハウジング３０、及びコンプレッサハウジング４０を有している。ベアリングハウジング２０、タービンハウジング３０、及びコンプレッサハウジング４０は、鋳鉄製である。タービンハウジング３０の内部には、内燃機関Ｅから排出された排ガスが流れる。コンプレッサハウジング４０の内部には、内燃機関Ｅへ導かれる吸気が流れる。本実施形態では、内燃機関Ｅはガソリンエンジンである。
【００３２】
ベアリングハウジング２０は、筒状であり、インペラシャフト１２を回転可能に支持する。インペラシャフト１２の回転軸線方向の一端には、タービンインペラ１３が連結されている。詳しくは、インペラシャフト１２における回転軸線方向の一端面には、嵌合凹部１２ａが形成され、タービンインペラ１３には、インペラシャフト１２に向けて突出するとともに嵌合凹部１２ａに嵌合可能な嵌合凸部１３ａが形成されている。そして、タービンインペラ１３は、嵌合凸部１３ａがインペラシャフト１２の嵌合凹部１２ａに嵌合された状態で、インペラシャフト１２と一体的に回転可能となるように、溶接などによりインペラシャフト１２に取り付けられている。インペラシャフト１２の回転軸線方向の他端には、コンプレッサインペラ１４が連結されている。
【００３３】
タービンハウジング３０は、ベアリングハウジング２０におけるインペラシャフト１２の回転軸線方向の一端に連結されている。コンプレッサハウジング４０は、ベアリングハウジング２０におけるインペラシャフト１２の回転軸線方向の他端に連結されている。
【００３４】
ベアリングハウジング２０は、インペラシャフト１２が挿通される挿通孔２１ｈが形成された筒状の本体部２１を有している。本体部２１は、挿通孔２１ｈに挿通されたインペラシャフト１２を、ラジアル軸受１５を介して回転可能に支持している。本体部２１の軸線方向は、インペラシャフト１２の回転軸線方向に一致する。
【００３５】
本体部２１は、大径部２１１と、大径部２１１におけるインペラシャフト１２の回転軸線方向の一端に連続するとともに、大径部２１１よりも外径が小径の小径部２１２とを有している。小径部２１２は、インペラシャフト１２の回転軸線方向においてタービンハウジング３０側に位置している。本体部２１は、小径部２１２におけるインペラシャフト１２の回転軸線方向に位置する小径側端面２１ａから突出する筒状の突出部２２を有している。突出部２２は、インペラシャフト１２の回転軸線方向において小径部２１２から離れるほど外径が縮径する形状である。挿通孔２１ｈは、突出部２２の先端面２２ａに開口している。突出部２２における挿通孔２１ｈの内周面とインペラシャフト１２の外周面との間には、シール部材としてのＣリング１７が介在している。突出部２２の先端面２２ａにおける挿通孔２１ｈの周囲には、突出部２２の先端面２２ａから突出する環状の凸部２２ｂが形成されている。
【００３６】
大径部２１１におけるインペラシャフト１２の回転軸線方向に位置する大径側端面２１ｂには、収容凹部２３が形成されている。挿通孔２１ｈは、収容凹部２３の底面に開口している。収容凹部２３の孔径は、挿通孔２１ｈの孔径よりも大きい。収容凹部２３の軸心は、挿通孔２１ｈの軸心に一致している。収容凹部２３内には、スラスト軸受１６が収容されている。スラスト軸受１６は、収容凹部２３の底面に接した状態で収容凹部２３内に収容されている。
【００３７】
ベアリングハウジング２０は、小径部２１２の外周面からインペラシャフト１２の径方向外側に突出する小径側フランジ部２４と、大径部２１１の外周面における小径部２１２とは反対側の端部からインペラシャフト１２の径方向外側に突出する大径側フランジ部２５とを有している。小径側フランジ部２４及び大径側フランジ部２５はそれぞれ、円環状である。
【００３８】
コンプレッサハウジング４０は、有底筒状のコンプレッサ本体部４１を有している。コンプレッサ本体部４１は、略円板状の底壁４１ａと、底壁４１ａの外周縁からインペラシャフト１２の回転軸線方向に立設される筒状の周壁４１ｂとを有している。周壁４１ｂにおける底壁４１ａとは反対側の一面は開口している。コンプレッサハウジング４０は、周壁４１ｂにおける開口側の端部と大径側フランジ部２５とが図示しないボルトにより取り付けられることにより、ベアリングハウジング２０におけるインペラシャフト１２の回転軸線方向の他端に連結されている。周壁４１ｂの開口は、本体部２１の大径側端面２１ｂ及び大径側フランジ部２５における小径側フランジ部２４とは反対側の端面によって閉塞されている。つまり、周壁４１ｂの開口は、ベアリングハウジング２０におけるインペラシャフト１２の回転軸線方向の他端に位置する端面によって閉塞されている。
【００３９】
また、コンプレッサハウジング４０は、底壁４１ａから周壁４１ｂとは反対側に突出するコンプレッサ筒状部４２を有している。コンプレッサ筒状部４２は、吸気口４２ａを有している。吸気口４２ａは、インペラシャフト１２の回転軸線方向に延びている。吸気口４２ａの軸心は、インペラシャフト１２の回転軸線に一致している。
【００４０】
コンプレッサハウジング４０内には、コンプレッサインペラ室４３、ディフューザ流路４４、及びコンプレッサスクロール流路４５が形成されている。コンプレッサインペラ室４３は、吸気口４２ａに連通するとともにコンプレッサインペラ１４を収容する。コンプレッサスクロール流路４５は、コンプレッサインペラ室４３の外周を渦巻状に周回している。ディフューザ流路４４は、コンプレッサインペラ室４３の周囲で環状に延びるとともに、コンプレッサインペラ室４３とコンプレッサスクロール流路４５とを連通する。
【００４１】
コンプレッサハウジング４０内には、筒状のコンプレッサシュラウド部４６が設けられている。コンプレッサシュラウド部４６は、コンプレッサ筒状部４２の内周面に沿って延びる筒部４６ａと、筒部４６ａに連続するとともに底壁４１ａの内底面に沿って環状に延びる環状部４６ｂとを有している。コンプレッサインペラ室４３は、コンプレッサシュラウド部４６の筒部４６ａとベアリングハウジング２０の収容凹部２３とで囲まれた空間である。
【００４２】
コンプレッサインペラ１４は、インペラシャフト１２の回転軸線方向に延び、かつインペラシャフト１２が挿通可能なシャフト挿通孔１４ｈを有している。インペラシャフト１２の回転軸線方向の他端部は、コンプレッサインペラ室４３に突出している。そして、コンプレッサインペラ１４は、インペラシャフト１２におけるコンプレッサインペラ室４３に突出している部分がシャフト挿通孔１４ｈに挿通された状態で、インペラシャフト１２と一体的に回転可能となるように、ナットなどを介してインペラシャフト１２に取り付けられている。コンプレッサインペラ１４におけるベアリングハウジング２０側の端部は、図示しないシールリングカラーやスラストカラーなどを介してスラスト軸受１６により支持されている。スラスト軸受１６は、コンプレッサインペラ１４に作用するスラスト方向の荷重を受ける。
【００４３】
コンプレッサシュラウド部４６の環状部４６ｂにおけるベアリングハウジング２０と対向する対向面４６ｃは、インペラシャフト１２の径方向に延びる平坦面状である。そして、ディフューザ流路４４は、環状部４６ｂの対向面４６ｃと、ベアリングハウジング２０におけるインペラシャフト１２の回転軸線方向の他端に位置する端面であって、かつ環状部４６ｂの対向面４６ｃとインペラシャフト１２の回転軸線方向で対向する部分との間に形成されている。
【００４４】
コンプレッサハウジング４０内には、環状のスクロール部材４７が設けられている。スクロール部材４７は、コンプレッサシュラウド部４６の周囲に延びている。コンプレッサスクロール流路４５は、コンプレッサシュラウド部４６の環状部４６ｂの外周面、コンプレッサ本体部４１の底壁４１ａの内底面、及びスクロール部材４７の内周面によって形成されている。なお、スクロール部材４７及びコンプレッサシュラウド部４６が、コンプレッサハウジング４０と別部材ではなく、コンプレッサハウジング４０に一体形成されている構成であってもよい。
【００４５】
図２に示すように、タービンハウジング３０は、タービンインペラ１３を取り囲む環状のタービン本体部３１を備える。タービン本体部３１は、外周壁３１ａ、内周壁３１ｂ、及び接続壁３１ｃを有している。外周壁３１ａ及び内周壁３１ｂはそれぞれ、インペラシャフト１２の回転軸線方向に延びている。内周壁３１ｂは、外周壁３１ａの内側に位置している。接続壁３１ｃは、外周壁３１ａにおけるインペラシャフト１２の回転軸線方向のベアリングハウジング２０とは反対側の端部と、内周壁３１ｂにおけるインペラシャフト１２の回転軸線方向のベアリングハウジング２０とは反対側の端部とを接続する。接続壁３１ｃは、ベアリングハウジング２０とは反対側に向けて凸となる弧状に湾曲した形状である。タービン本体部３１は、ベアリングハウジング２０側に開口している。
【００４６】
タービン本体部３１は、インペラシャフト１２の回転軸線方向におけるベアリングハウジング２０側に外周側端面３１ｄ及び内周側端面３１ｅを有している。外周側端面３１ｄは、外周壁３１ａの端面である。内周側端面３１ｅは、内周壁３１ｂの端面であり、外周側端面３１ｄの内側に位置している。インペラシャフト１２の回転軸線方向において、外周側端面３１ｄは、内周側端面３１ｅよりもベアリングハウジング２０側に突出している。タービン本体部３１は、外周壁３１ａの外面におけるベアリングハウジング２０側の端部から、インペラシャフト１２の径方向外側に向けて突出する連結突出部３１ｆを有している。また、タービン本体部３１の外周側端面３１ｄの内周部には、溝部３１ｇが凹設されている。溝部３１ｇは、外周壁３１ａの内面に開口している。溝部３１ｇは、インペラシャフト１２の径方向に延びる内底面３１１と、インペラシャフト１２の回転軸線方向に延びる内周面３１２とによって形成されている。
【００４７】
図１に示すように、タービンハウジング３０は、タービン本体部３１の内周壁３１ｂからタービン本体部３１の開口とは反対側に向けて延びるタービン筒状部３２を有している。タービン筒状部３２は、タービン本体部３１から離れるにつれて拡径する形状である。タービン筒状部３２内には、吐出口３３が形成されている。吐出口３３は、インペラシャフト１２の回転軸線方向に延びている。吐出口３３の軸心は、インペラシャフト１２の回転軸線に一致している。タービン筒状部３２には、図示しない下流側排気管が接続されている。下流側排気管は、ターボチャージャ１０と、タービンハウジング３０よりも排ガスの流れ方向の下流に設けられる図示しない触媒とを接続する。触媒は、排ガスを浄化する。触媒は、活性化温度以上に温度が上昇することで、排ガスの浄化能力を発揮する。
【００４８】
図２に示すように、ベアリングハウジング２０は、タービン本体部３１の開口を覆う円環状の閉塞プレート２６を備える。閉塞プレート２６におけるインペラシャフト１２の回転軸線方向のタービン本体部３１側に位置する第１端面２６ａには、タービン本体部３１に向けて突出する円環状の第１突出部２６１及び第２突出部２６２が形成されている。第１突出部２６１は、閉塞プレート２６の外周縁寄りに形成され、第２突出部２６２は、閉塞プレート２６の内周縁寄りに形成されている。また、閉塞プレート２６におけるインペラシャフト１２の回転軸線方向のタービン本体部３１とは反対側の第２端面２６ｂには、円環状の第３突出部２６３が形成されている。第３突出部２６３は、閉塞プレート２６の内周縁寄りに形成されている。閉塞プレート２６は、第３突出部２６３の先端面の外周縁からインペラシャフト１２の径方向に立設される連結突起２６４を有している。
【００４９】
閉塞プレート２６は、クランプ部材１８の締結力によって、本体部２１の小径側フランジ部２４と連結突起２６４とが挟み込まれることにより、本体部２１に連結されている。閉塞プレート２６が本体部２１に連結された状態において、閉塞プレート２６は、本体部２１の突出部２２の周囲を取り囲むように位置している。
【００５０】
インペラシャフト１２の径方向において、本体部２１の突出部２２の外面と閉塞プレート２６の内周面との間には、被覆部材２７が配置されている。被覆部材２７は、ヒートインシュレータである。被覆部材２７は、本体部２１の突出部２２の外面に沿う形状であり、突出部２２の外面から離間して配置されている。被覆部材２７の内周部は、突出部２２の先端面２２ａに固定されるとともに、被覆部材２７の内周縁は、凸部２２ｂの外周面に対向している。被覆部材２７の外周部は、第３突出部２６３の先端面と本体部２１の小径側端面２１ａとで挟み込まれている。被覆部材２７の外周縁は、連結突起２６４の内周面と対向している。
【００５１】
閉塞プレート２６における第１突出部２６１よりも径方向外側に位置する外周側部位は、インペラシャフト１２の回転軸線方向において、タービン本体部３１の溝部３１ｇの内底面３１１とワッシャＷの一端面との間に配置されている。閉塞プレート２６の第１端面２６ａにおける外周側部位を構成する部分は、タービン本体部３１の溝部３１ｇの内底面３１１と当接し、閉塞プレート２６の第２端面２６ｂにおける外周側部位を構成する部分は、ワッシャＷの一端面の一部と当接している。また、ワッシャＷの一端面は、タービン本体部３１の外周側端面３１ｄと当接している。閉塞プレート２６の外周縁は、タービン本体部３１の溝部３１ｇの内周面３１２と対向している。
【００５２】
ベアリングハウジング２０とタービンハウジング３０とは、ボルトＢによって連結される。ボルトＢは、閉塞プレート２６がタービン本体部３１とワッシャＷとの間に配置された状態で、ワッシャＷを貫通し、外周壁３１ａの連結突出部３１ｆに螺合される。タービンハウジング３０は、閉塞プレート２６の外周側部位がワッシャＷとタービン本体部３１とによってインペラシャフト１２の回転軸線方向に挟み込まれることにより、ベアリングハウジング２０におけるインペラシャフト１２の回転軸線方向の一端に連結されている。
【００５３】
タービンハウジング３０のタービン本体部３１内には、タービン室３４、連通流路３５、及びタービンスクロール流路３６が形成されている。タービンインペラ１３は、タービン室３４に収容されている。タービンスクロール流路３６は、タービン室３４の外周を渦巻状に周回している。よって、タービンスクロール流路３６は、タービン室３４の周囲を取り囲む。タービンスクロール流路３６は、図示しない吸入口からタービンハウジング３０に流入した排ガスをタービン室３４に導く流路の一部である。連通流路３５は、タービン室３４の周囲で環状に延びるとともに、タービンスクロール流路３６とタービン室３４とを連通する。
【００５４】
タービンハウジング３０のタービン本体部３１の内側には、タービンシュラウド部５１が設けられている。タービンシュラウド部５１は、タービン筒状部３２の内周面に沿って延びる筒部５１ａと、筒部５１ａに連続するとともにタービン本体部３１の内周側端面３１ｅに沿って環状に延びる環状部５１ｂとを有している。タービンシュラウド部５１は、環状部５１ｂにおける筒部５１ａとは反対側の一端面５１１に固定された複数の固定ベーン５２を有している。複数の固定ベーン５２は、環状部５１ｂの周方向において互いに間隔を置いてそれぞれ配置されている。環状部５１ｂに対する各固定ベーン５２の配置角度は、連通流路３５における流路断面積に対応している。連通流路３５の流路断面積は、タービン室３４に導かれる排ガスの流速が所望の流速になるように予め設定され、各固定ベーン５２の配置角度は、設定された連通流路３５の流路断面積となるように設定されている。
【００５５】
ターボチャージャ１０は、タービンハウジング３０のタービン本体部３１内に設けられた環状の第１流路形成プレート５３を有している。第１流路形成プレート５３は、板金製であり、第１流路形成プレート５３の厚みは、タービンハウジング３０の厚みよりも薄い。第１流路形成プレート５３は、タービン本体部３１の外周壁３１ａ、内周壁３１ｂ、及び接続壁３１ｃによって囲まれた空間に収容されている。第１流路形成プレート５３は、タービン室３４の外周を渦巻状に周回している。第１流路形成プレート５３は、タービンスクロール流路３６の壁面の一部を形成する流路形成部位５４を有している。流路形成部位５４は、外周部５４ａと、外周部５４ａの内側に位置する内周部５４ｂと、外周部５４ａと内周部５４ｂとを接続する接続部５４ｃを有している。
【００５６】
詳しくは、外周部５４ａは、タービン本体部３１の外周壁３１ａの内面に沿った形状であり、インペラシャフト１２の回転軸線方向に延びている。内周部５４ｂは、タービン本体部３１の内周壁３１ｂにおける外周壁３１ａ側の内面に沿った形状である。接続部５４ｃは、外周部５４ａにおけるインペラシャフト１２の回転軸線方向のベアリングハウジング２０とは反対側の端部と、内周部５４ｂにおけるインペラシャフト１２の回転軸線方向のベアリングハウジング２０とは反対側の端部とを接続する。接続部５４ｃは、タービン本体部３１の接続壁３１ｃの内面に沿った形状である。つまり、接続部５４ｃは、ベアリングハウジング２０とは反対側に向けて凸となる弧状に湾曲した形状である。流路形成部位５４は、ベアリングハウジング２０側に開口している。外周部５４ａにおける開口側の端部には、インペラシャフト１２の径方向外側に突出する環状リブ５３ａが形成されている。環状リブ５３ａは、第１流路形成プレート５３における外周側端部であり、環状リブ５３ａの先端面５３ｂは、第１流路形成プレート５３における外周側側面である。
【００５７】
流路形成部位５４の外周部５４ａは、インペラシャフト１２の径方向において、タービン本体部３１の外周壁３１ａの内側に位置している。外周部５４ａと外周壁３１ａとの間には隙間が設けられている。流路形成部位５４の内周部５４ｂは、インペラシャフト１２の径方向において、タービン本体部３１の内周壁３１ｂよりも外側に位置している。内周部５４ｂと内周壁３１ｂとの間には隙間が設けられている。流路形成部位５４の接続部５４ｃは、インペラシャフト１２の回転軸線方向において、タービン本体部３１の接続壁３１ｃよりもベアリングハウジング２０側に位置している。つまり、流路形成部位５４は、タービン本体部３１と離間した状態でタービン本体部３１内に収容されている。流路形成部位５４とタービン本体部３１との間の空間は、第１断熱層５５となっている。インペラシャフト１２の径方向において、環状リブ５３ａの先端面５３ｂは、タービン本体部３１の外周壁３１ａの内面と隙間Ｓ１を空けて対向している。言い換えると、環状リブ５３ａの先端面５３ｂは、タービン本体部３１の外周壁３１ａと離間している。
【００５８】
インペラシャフト１２の径方向において、流路形成部位５４の外周部５４ａと、タービン本体部３１の外周壁３１ａとの間には、弾性部材としての第１弾性部材６１が介在されている。第１弾性部材６１は、環状であり、流路形成部位５４の外周部５４ａに取り付けられている。本実施形態では、第１弾性部材６１は、ワイヤーメッシュであり、マイクロスポット溶接により流路形成部位５４の外周部５４ａに溶接されている。第１弾性部材６１は、流路形成部位５４の外周部５４ａとタービン本体部３１の外周壁３１ａとの間に押し潰された状態で配置されている。流路形成部位５４の外周部５４ａは、第１弾性部材６１を介してタービン本体部３１に支持されている。
【００５９】
また、第１流路形成プレート５３は、流路形成部位５４の内周部５４ｂにおける開口側の端部からインペラシャフト１２の径方向内側に突出するとともにインペラシャフト１２の径方向に沿って平面状に延びる環状の平板部５３ｃを有している。平板部５３ｃは、第１流路形成プレート５３の内周側部位である。平板部５３ｃは、インペラシャフト１２の回転軸線方向において、タービンシュラウド部５１の環状部５１ｂにおける筒部５１ａ側の他端面５１２と、タービン本体部３１の内周側端面３１ｅとの間に位置している。
【００６０】
ターボチャージャ１０は、タービンスクロール流路３６の壁面の一部を形成する環状の第２流路形成プレート５６を有している。第２流路形成プレート５６は、板金製であり、第２流路形成プレート５６の厚みは、タービンハウジング３０の厚みよりも薄い。インペラシャフト１２の径方向において、第２流路形成プレート５６は、タービンインペラ１３の外側に位置している。また、インペラシャフト１２の回転軸線方向において、第２流路形成プレート５６は、閉塞プレート２６と第１流路形成プレート５３との間に位置している。第２流路形成プレート５６の第１端面５６ａは、閉塞プレート２６の第１端面２６ａと対向し、第２流路形成プレート５６の第２端面５６ｂは、一部が第１流路形成プレート５３の流路形成部位５４の接続部５４ｃと対向している。第２流路形成プレート５６は、内周側端部が第１端面５６ａ側に向けて突出するリブ５６１を有している。第２流路形成プレート５６におけるリブ５６１以外の部分は平板状である。
【００６１】
第２流路形成プレート５６の外周側端部５６ｃは、閉塞プレート２６の第１突出部２６１の先端面と、第１流路形成プレート５３の環状リブ５３ａとの間に位置している。第２流路形成プレート５６の外周側端部５６ｃは、閉塞プレート２６の第１突出部２６１の先端面と離間し、第１流路形成プレート５３の環状リブ５３ａと当接している。環状リブ５３ａは、第２流路形成プレート５６とは反対側では第１弾性部材６１と離間している。上述した第１流路形成プレート５３の環状リブ５３ａ、及び第２流路形成プレート５６の外周側端部５６ｃはそれぞれ、自由端である。また、インペラシャフト１２の径方向において、第２流路形成プレート５６の外周側側面５６ｄは、タービン本体部３１の外周壁３１ａの内面と隙間Ｓ２を空けて対向している。言い換えると、第２流路形成プレート５６の外周側側面５６ｄは、タービン本体部３１の外周壁３１ａと離間している。本実施形態では、タービン本体部３１の外周壁３１ａは、インペラシャフト１２の径方向において第２流路形成プレート５６の外周側側面５６ｄと対向する第１対向部材であり、かつインペラシャフト１２の径方向において第１流路形成プレート５３の環状リブ５３ａの先端面５３ｂと対向する第２対向部材である。
【００６２】
インペラシャフト１２の回転軸線方向において、第２流路形成プレート５６の第１端面５６ａと閉塞プレート２６の第１端面２６ａとの間には、弾性部材としての第２弾性部材６２が介在されている。第２弾性部材６２は、インペラシャフト１２の径方向において第１突出部２６１よりも内側に位置している。第２弾性部材６２は、環状であり、第２流路形成プレート５６の第１端面５６ａに取り付けられている。本実施形態では、第２弾性部材６２は、ワイヤーメッシュであり、マイクロスポット溶接により第２流路形成プレート５６の第１端面５６ａにおける外周側端部５６ｃ寄りの部分に溶接されている。第２弾性部材６２は、閉塞プレート２６の第１端面２６ａと、第２流路形成プレート５６の第１端面５６ａとの間に押し潰された状態で配置されている。第２流路形成プレート５６の外周側端部５６ｃ寄りの部分は、第２弾性部材６２を介して閉塞プレート２６に支持されている。
【００６３】
また、インペラシャフト１２の回転軸線方向において、第２流路形成プレート５６の第１端面５６ａと閉塞プレート２６の第１端面２６ａとの間には、付勢部材としての環状の板ばね５７が介在されている。板ばね５７は、インペラシャフト１２の径方向において第２弾性部材６２よりも内側に位置している。板ばね５７は、原形状に対してインペラシャフト１２の回転軸線方向に圧縮された状態で閉塞プレート２６と第２流路形成プレート５６とによって挟まれている。また、板ばね５７の外周側部位は、閉塞プレート２６の第１端面２６ａに接触し、板ばね５７の内周側部位は、第２流路形成プレート５６の第１端面５６ａと接触している。板ばね５７は、原形状に戻ろうとする反力により、第２流路形成プレート５６の内周側部位５６ｅの一部をベアリングハウジング２０とは反対側に向けて付勢する。第２流路形成プレート５６の内周側部位５６ｅは、ベアリングハウジング２０と、固定ベーン５２におけるタービンシュラウド部５１とは反対側の端面５２ａとの間に位置している。インペラシャフト１２の回転軸線方向での第２流路形成プレート５６の第２端面５６ｂとタービンシュラウド部５１の環状部５１ｂの一端面５１１との間隔は、固定ベーン５２により保持されている。つまり、本実施形態の固定ベーン５２は、第２流路形成プレート５６の第２端面５６ｂとタービンシュラウド部５１の環状部５１ｂの一端面５１１との間隔を保持する間隔保持部材でもある。
【００６４】
板ばね５７が第２流路形成プレート５６の内周側部位５６ｅの一部をベアリングハウジング２０とは反対側、すなわち固定ベーン５２に向けて付勢することにより、第１流路形成プレート５３の平板部５３ｃ、タービンシュラウド部５１の環状部５１ｂ、固定ベーン５２、及び第２流路形成プレート５６の内周側部位５６ｅは、タービン本体部３１の内周側端面３１ｅに押圧された状態で内周側端面３１ｅに支持されている。第１流路形成プレート５３の平板部５３ｃは、タービンシュラウド部５１の環状部５１ｂの他端面５１２と、タービン本体部３１の内周側端面３１ｅとで挟み込まれる。よって、第１流路形成プレート５３において平板部５３ｃは、タービンハウジング３０に対して移動不能な固定部位である。また、第２流路形成プレート５６の内周側部位５６ｅの一部は、板ばね５７を介して閉塞プレート２６と固定ベーン５２とで挟持される。よって、第２流路形成プレート５６において内周側部位５６ｅは、ベアリングハウジング２０に対して移動不能な固定部位である。
【００６５】
タービン室３４は、タービンシュラウド部５１の筒部５１ａの内周面と、被覆部材２７の外面とによって囲まれた空間である。連通流路３５は、タービンシュラウド部５１の環状部５１ｂの一端面５１１と第２流路形成プレート５６の第２端面５６ｂにおける内周側部位５６ｅを構成する部分との間に形成される空間である。よって、第２流路形成プレート５６の第２端面５６ｂにおける内周側部位５６ｅを構成する部分は、連通流路３５におけるベアリングハウジング２０側の壁面を形成している。タービンシュラウド部５１の環状部５１ｂの一端面５１１は、連通流路３５におけるベアリングハウジング２０とは反対側の壁面を形成している。連通流路３５には、複数の固定ベーン５２が設けられている。
【００６６】
タービンスクロール流路３６は、第１流路形成プレート５３の流路形成部位５４の外周部５４ａ、内周部５４ｂ、及び接続部５４ｃと、第２流路形成プレート５６の第２端面５６ｂとによって囲まれた空間である。第２流路形成プレート５６の第２端面５６ｂは、タービンスクロール流路３６におけるベアリングハウジング２０側の壁面を形成している。よって、第２流路形成プレート５６は、タービンスクロール流路３６及び連通流路３５におけるベアリングハウジング２０側の壁面を形成するベアリングハウジング側プレートである。また、第１流路形成プレート５３は、タービンスクロール流路３６におけるベアリングハウジング２０とは反対側の壁面を形成するタービン側プレートである。板ばね５７における第２流路形成プレート５６に接触する内周側部位は、第２流路形成プレート５６を介して連通流路３５と並設されている。図示は省略するが、第１流路形成プレート５３の流路形成部位５４は、吸入口から連通流路３５に向けてタービンスクロール流路３６を周回するにつれて、タービンスクロール流路３６の流路断面積が徐々に小さくなるような形状である。
【００６７】
ターボチャージャ１０は、タービン筒状部３２の内側に配置され、吐出口３３の壁面を形成する筒状の吐出口形成部材５９を備えている。吐出口形成部材５９は、板金製であり、吐出口形成部材５９の厚みは、タービンハウジング３０の厚みよりも薄い。吐出口形成部材５９の外周面は、タービン筒状部３２の内周面から離間している。吐出口形成部材５９の外周面とタービン筒状部３２の内周面との間の空間は、第２断熱層６０となっている。吐出口形成部材５９の外周面におけるタービン室３４側の端部とタービン筒状部３２の内周面との間には、第３弾性部材６３が介在されている。第３弾性部材６３は、環状であり、吐出口形成部材５９の外周面に取り付けられている。本実施形態では、第３弾性部材６３は、ワイヤーメッシュであり、マイクロスポット溶接により吐出口形成部材５９の外周面に溶接されている。第３弾性部材６３は、吐出口形成部材５９の外周面とタービン筒状部３２の内周面との間に押し潰された状態で配置されている。吐出口形成部材５９は、第３弾性部材６３を介してタービン筒状部３２に支持されている。
【００６８】
次に、本実施形態の作用について説明する。
内燃機関Ｅから排出された排ガスは、吸入口を介してタービンスクロール流路３６に導かれる。タービンスクロール流路３６に導かれた排ガスは、連通流路３５を介してタービン室３４に導かれる。排ガスがタービンスクロール流路３６を流れる際、第１断熱層５５によってタービンハウジング３０のタービン本体部３１への排ガスの熱の伝達が抑制されている。タービン室３４に排ガスが導入されると、タービンインペラ１３は、タービン室３４に導入された排ガスによって回転する。そして、タービンインペラ１３に回転に伴って、コンプレッサインペラ１４がインペラシャフト１２を介してタービンインペラ１３と一体的に回転する。コンプレッサインペラ１４が回転すると、吸気口４２ａを介してコンプレッサインペラ室４３に導入された吸気が、コンプレッサインペラ１４の回転によって圧縮されるとともに、ディフューザ流路４４を通過する際に減速され、吸気の速度エネルギーが圧力エネルギーに変換される。そして、高圧となった吸気がコンプレッサスクロール流路４５に吐出され、内燃機関Ｅに供給される。このようなターボチャージャ１０による内燃機関Ｅへの吸気の過給が行われることで、内燃機関Ｅの吸気効率が高まり、内燃機関Ｅの性能が向上する。タービン室３４を流れる排ガスは、吐出口３３から下流側排気管を通過して触媒に導かれ、触媒によって浄化される。排ガスが吐出口３３を流れる際、第２断熱層６０によってタービンハウジング３０のタービン筒状部３２への排ガスの熱の伝達が抑制されている。
【００６９】
ところで、タービンスクロール流路３６を流れる排ガスの温度は、例えば９００〜９５０度と高温である。このため、タービンスクロール流路３６を構成する第２流路形成プレート５６は熱伸びする。このとき、第２流路形成プレート５６の熱伸び量は、内周側よりも外周側で多くなる。本実施形態では、第２流路形成プレート５６の内周側部位５６ｅは、板ばね５７を介して閉塞プレート２６の第１端面２６ａと複数の固定ベーン５２とで挟持されることにより、ベアリングハウジング２０に対して移動不能な固定部位である。その一方、第２流路形成プレート５６の外周側端部５６ｃは、自由端である。また、第２流路形成プレート５６の外周側側面５６ｄは、タービン本体部３１の外周壁３１ａの内面と離間している。よって、第２流路形成プレート５６における熱伸び量の多い外周側で第２流路形成プレート５６の熱伸びが許容される。
【００７０】
本実施形態の効果について説明する。
（１）タービンスクロール流路３６を流れる排ガスは高温であるため、タービンスクロール流路３６を構成する第２流路形成プレート５６は熱伸びする。このとき、第２流路形成プレート５６の熱伸び量は内周側よりも外周側で多くなる。第２流路形成プレート５６の内周側部位５６ｅはベアリングハウジング２０に対して移動不能な固定部位であり、第２流路形成プレート５６の外周側端部５６ｃは自由端である。また、第２流路形成プレート５６の外周側側面５６ｄは、タービン本体部３１の外周壁３１ａの内面と離間している。よって、第２流路形成プレート５６における熱伸び量の多い外周側で第２流路形成プレート５６の熱伸びを許容できる。
【００７１】
（２）タービンスクロール流路３６を流れる排ガスは高温であるため、タービンスクロール流路３６を構成する第１流路形成プレート５３は熱伸びする。このとき、第１流路形成プレート５３の熱伸び量は、内周側よりも外周側で多くなる。第１流路形成プレート５３の平板部５３ｃは、タービンハウジング３０に対して移動不能な固定部位であり、第１流路形成プレート５３の外周側端部である環状リブ５３ａは自由端である。また、環状リブ５３ａの先端面５３ｂは、タービン本体部３１の外周壁３１ａの内面と離間している。よって、第１流路形成プレート５３における熱伸び量の多い外周側で第１流路形成プレート５３の熱伸びを許容できる。
【００７２】
（３）第２流路形成プレート５６の内周側部位５６ｅは、板ばね５７を介して閉塞プレート２６の第１端面２６ａと複数の固定ベーン５２とで挟持されることにより、ベアリングハウジング２０に対して移動不能な固定部位とされる。よって、第２流路形成プレート５６をベアリングハウジング２０に溶接することなく、第２流路形成プレート５６の内周側部位５６ｅを固定部位とすることができる。また、第１流路形成プレート５３の平板部５３ｃはタービンシュラウド部５１の環状部５１ｂとタービン本体部３１の内周壁３１ｂとによって挟持されることにより、タービンハウジング３０に対して移動不能な固定部位とされる。よって、第１流路形成プレート５３をタービンハウジング３０に溶接することなく、第１流路形成プレート５３の平板部５３ｃを固定部位とすることができる。
【００７３】
（４）インペラシャフト１２の回転軸線方向において第２流路形成プレート５６と閉塞プレート２６との間には、板ばね５７が介在されている。板ばね５７が設けられていない場合、閉塞プレート２６の第１端面２６ａにおける外周側部位を構成する部分とタービン本体部３１の溝部３１ｇの内底面３１１とを当接させると、閉塞プレート２６の寸法公差によっては、閉塞プレート２６の第１端面２６ａと固定ベーン５２の端面５２ａとの隙間が第２流路形成プレート５６の板厚よりも大きくなり、閉塞プレート２６と固定ベーン５２とで第２流路形成プレート５６の内周側部位５６ｅを十分に挟持できないことがある。これに対し、板ばね５７が第２流路形成プレート５６の内周側部位５６ｅを固定ベーン５２に向けて付勢する場合、閉塞プレート２６の寸法公差に依らず、板ばね５７を介して閉塞プレート２６と固定ベーン５２とで第２流路形成プレート５６の内周側部位５６ｅを挟持できる。
【００７４】
（５）タービンシュラウド部５１の環状部５１ｂには、第２流路形成プレート５６及び固定ベーン５２を介して、タービン本体部３１の内周壁３１ｂに向けた板ばね５７の付勢力が作用する。第１流路形成プレート５３の平板部５３ｃは、タービンシュラウド部５１の環状部５１ｂに作用した付勢力によって、タービン本体部３１の内周壁３１ｂに向けて押圧される。よって、板ばね５７の付勢力により、ベアリングハウジング２０と固定ベーン５２とによる第２流路形成プレート５６の内周側部位５６ｅの挟持に加えて、タービンシュラウド部５１とタービンハウジング３０とによる第１流路形成プレート５３の平板部５３ｃの挟持が可能になる。
【００７５】
（６）インペラシャフト１２の回転軸線方向において、第２流路形成プレート５６の外周側端部５６ｃ寄りの部分と閉塞プレート２６との間には第２弾性部材６２が介在されている。第２弾性部材６２は、第２流路形成プレート５６の振動を吸収する。その結果、第２流路形成プレート５６が振動して閉塞プレート２６に接触することで生じる騒音の発生を抑制できる。
【００７６】
（７）ベアリングハウジング２０の突出部２２は、被覆部材２７によって覆われている。被覆部材２７は、タービン室３４を流れる排ガスの熱がベアリングハウジング２０を介してＣリング１７に伝わることを抑制する。よって、Ｃリング１７が熱変形することによる挿通孔２１ｈの内周面とインペラシャフト１２の外周面との間のシール性の低下を抑制できる。
【００７７】
（８）タービンスクロール流路３６の壁面を板金製の第１流路形成プレート５３及び第２流路形成プレート５６によって形成することで、鋳鉄製のベアリングハウジング２０やタービンハウジング３０によって形成する場合と比較して、タービンスクロール流路３６の壁面の表面の粗さが低減される。よって、ターボチャージャ１０の効率を向上できる。
【００７８】
（９）第１流路形成プレート５３の流路形成部位５４とタービン本体部３１との間には第１断熱層５５が設けられている。このため、タービンスクロール流路３６を流れる排ガスの熱がタービン本体部３１に伝わることを抑制できる。また、タービン筒状部３２と吐出口形成部材５９との間には第２断熱層６０が設けられている。このため、吐出口３３を流れる排ガスの熱がタービン筒状部３２に伝わることを抑制できる。よって、タービンハウジング３０の材料に、鋳鋼よりも耐熱性は劣るものの安価な鋳鉄を採用できる。その結果、ターボチャージャ１０の製造コストを低減できる。
【００７９】
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
○  図３に示すように、インペラシャフト１２の回転軸線方向において、板ばね５７と第２流路形成プレート５６との間には、環状プレート７１が介在されていてもよい。環状プレート７１は、ヒートインシュレータである。環状プレート７１は、内周側部位がベアリングハウジング２０側に向けて突出する第１リブ７１ａと、外周側部位がベアリングハウジング２０側に向けて突出する第２リブ７１ｂとを有している。よって、環状プレート７１は、第２流路形成プレート５６に向けて凸となる湾曲形状である。環状プレート７１における第１リブ７１ａ及び第２リブ７１ｂとは反対側の端面７１ｃは、第２流路形成プレート５６の第１端面５６ａと当接している。
【００８０】
板ばね５７の外周側部位は、上記実施形態と同様、閉塞プレート２６の第１端面２６ａに接触し、板ばね５７の内周側部位は、環状プレート７１における第１リブ７１ａ及び第２リブ７１ｂが突出する側の端面７１ｄと接触している。板ばね５７は、環状プレート７１を介して第２流路形成プレート５６の内周側部位５６ｅの一部を固定ベーン５２に向けて付勢する。これにより、第１流路形成プレート５３の平板部５３ｃ、タービンシュラウド部５１の環状部５１ｂ、固定ベーン５２、第２流路形成プレート５６の内周側部位５６ｅ、及び環状プレート７１は、タービン本体部３１の内周側端面３１ｅに押圧された状態で内周側端面３１ｅに支持されている。
【００８１】
この場合、環状プレート７１により、連通流路３５を流れる排ガスの熱が第２流路形成プレート５６を介して板ばね５７に伝わることが抑制される。このため、板ばね５７の熱変形が抑制され、板ばね５７は、第２流路形成プレート５６に対し安定的に付勢力を加えることができる。よって、閉塞プレート２６と固定ベーン５２とで第２流路形成プレート５６を安定的に挟持できる。
【００８２】
○  図４に示すように、ターボチャージャ１０は、被覆部材２７及び板ばね５７に代えて、ばね状インシュレータ７２を備えていてもよい。インペラシャフト１２の回転軸線方向において、ばね状インシュレータ７２は、ベアリングハウジング２０の突出部２２の先端面２２ａ及び閉塞プレート２６の第１端面２６ａと、第２流路形成プレート５６の第１端面５６ａとの間に介在されている。ばね状インシュレータ７２の内周側部位は、ベアリングハウジング２０の突出部２２の先端面２２ａに装着され、ばね状インシュレータ７２の外周側部位は、第２流路形成プレート５６の第１端面５６ａと接触している。
【００８３】
ばね状インシュレータ７２は、第２流路形成プレート５６を固定ベーン５２に向けて付勢している。これにより、第１流路形成プレート５３の平板部５３ｃ、タービンシュラウド部５１の環状部５１ｂ、固定ベーン５２、及び第２流路形成プレート５６の内周側部位５６ｅは、タービン本体部３１の内周側端面３１ｅに押圧された状態で内周側端面３１ｅに支持されている。
【００８４】
この場合、閉塞プレート２６の寸法公差に依らず、閉塞プレート２６と固定ベーン５２とで第２流路形成プレート５６の内周側部位５６ｅを挟持できる。また、ばね状インシュレータ７２は、タービン室３４を流れる排ガスの熱がベアリングハウジング２０を介してＣリング１７に伝わることを抑制する。このため、Ｃリング１７が熱変形することによる挿通孔２１ｈの内周面とインペラシャフト１２の外周面との間のシール性の低下を抑制できる。つまり、ばね状インシュレータ７２は、上記実施形態における被覆部材２７と同等の機能を有するヒートインシュレータと、板ばね５７と同様の機能を有する付勢部材とを兼ねている。
【００８５】
また、第１流路形成プレート５３の平板部５３ｃは、ばね状インシュレータ７２からタービンシュラウド部５１の環状部５１ｂに作用した付勢力によって、タービン本体部３１の内周壁３１ｂに向けて押圧される。よって、ばね状インシュレータ７２の付勢力により、ベアリングハウジング２０と固定ベーン５２とによる第２流路形成プレート５６の内周側部位５６ｅの挟持に加えて、タービンシュラウド部５１とタービンハウジング３０とによる第１流路形成プレート５３の平板部５３ｃの挟持が可能になる。
【００８６】
○  図５に示すように、ターボチャージャ１０は、タービンシュラウド部５１に固定された複数の固定ベーン５２に代えて、タービンシュラウド部５１及び第２流路形成プレート５６によって回動可能に支持された複数の可変ベーン７３を備えていてもよい。
【００８７】
インペラシャフト１２の回転軸線方向において、タービンシュラウド部５１の環状部５１ｂの一端面５１１と第２流路形成プレート５６の第２端面５６ｂとの間には、複数の可変ベーン７３と、複数の柱状のスペーサ７４とが配置されている。複数の可変ベーン７３及び複数のスペーサ７４は、連通流路３５の周方向において互いに間隔を置いてそれぞれ配置されている。インペラシャフト１２の径方向において、複数のスペーサ７４は、複数の可変ベーン７３よりも外側に位置している。インペラシャフト１２の回転軸線方向でのタービンシュラウド部５１の環状部５１ｂの一端面５１１と、第２流路形成プレート５６の第２端面５６ｂとの間隔は、複数のスペーサ７４により保持されている。よって、スペーサ７４は、タービンシュラウド部５１と第２流路形成プレート５６との間隔を保持する間隔保持部材である。タービンシュラウド部５１は、第２流路形成プレート５６と協働して複数の可変ベーン７３を回動可能に支持する。
【００８８】
また、インペラシャフト１２の回転軸線方向において、ベアリングハウジング２０と第２流路形成プレート５６との間には、複数のリンク部材７５と板ばね７６とが配置されている。複数のリンク部材７５は、連通流路３５の周方向において互いに間隔を置いてそれぞれ配置されている。各リンク部材７５は、各可変ベーン７３を駆動させ、環状部５１ｂに対する可変ベーン７３の配置角度を変更する。これにより、連通流路３５の流路断面積が変更され、タービン室３４に導かれる排ガスの流速を調整できる。インペラシャフト１２の径方向において板ばね７６は、複数のリンク部材７５よりも外側に位置している。板ばね７６は、第２流路形成プレート５６の内周側部位５６ｅをスペーサ７４に向けて付勢する。これにより、第１流路形成プレート５３の平板部５３ｃ、タービンシュラウド部５１の環状部５１ｂ、スペーサ７４、及び第２流路形成プレート５６の内周側部位５６ｅは、タービン本体部３１の内周側端面３１ｅに押圧された状態で内周側端面３１ｅに支持されている。第１流路形成プレート５３の平板部５３ｃは、タービンシュラウド部５１の環状部５１ｂの他端面５１２と、タービン本体部３１の内周側端面３１ｅとで挟み込まれる。また、第２流路形成プレート５６の内周側部位５６ｅは、板ばね７６を介して閉塞プレート２６とスペーサ７４とで挟持される。
【００８９】
なお、第２流路形成プレート５６における板ばね５７によって付勢力が加えられる部分と、スペーサ７４と、タービンシュラウド部５１の環状部５１ｂは、一直線上に配置されているのが好ましい。この場合、板ばね７６によって第２流路形成プレート５６を付勢した際の第２流路形成プレート５６の撓みが抑制される。
【００９０】
○  板ばね５７を省略し、閉塞プレート２６の第２突出部２６２と固定ベーン５２とで第２流路形成プレート５６を挟み込んでもよい。この場合、閉塞プレート２６の寸法公差によっては、閉塞プレート２６の外周側部位とタービン本体部３１との間に僅かな隙間が生じることがある。このため、インペラシャフト１２の回転軸線方向においてタービン本体部３１の外周壁３１ａと閉塞プレート２６との間にＯリング等のシール部材を介在させて、ハウジング１１の内外をシールするのが好ましい。
【００９１】
○  第１流路形成プレート５３を省略してもよい。この場合、タービンスクロール流路３６におけるベアリングハウジング２０とは反対側の壁面は、タービンハウジング３０のタービン本体部３１の外周壁３１ａの内面、内周壁３１ｂの内面、及び接続壁３１ｃの内面によって形成される。
【００９２】
○  第１流路形成プレート５３は、平板部５３ｃがタービンシュラウド部５１の環状部５１ｂとタービンハウジング３０とによって挟持されるとともに、環状リブ５３ａがベアリングハウジング２０とタービンハウジング３０とによって挟持されることにより、ハウジング１１に取り付けられていてもよい。この場合、第１流路形成プレート５３において平板部５３ｃ及び環状リブ５３ａの両方が固定部位となる。
【００９３】
また、第１流路形成プレート５３は、平板部５３ｃが省略されるとともに、環状リブ５３ａのみがベアリングハウジング２０とタービンハウジング３０とによって挟持されることによりハウジング１１に取り付けられていてもよい。この場合、第１流路形成プレート５３において環状リブ５３ａが固定部位であり、内周部５４ｂにおける接続部５４ｃとは反対側の端部が自由端となる。
【００９４】
○  第１流路形成プレート５３において環状リブ５３ａを省略してもよい。この場合、第１流路形成プレート５３の外周側端部は、外周部５４ａにおける接続部５４ｃとは反対側の端部となる。
【００９５】
○  第１流路形成プレート５３の環状リブ５３ａは、第２流路形成プレート５６の外周側端部５６ｃと離間していてもよい。また、第１流路形成プレート５３の環状リブ５３ａが自由端であれば、環状リブ５３ａは、第２流路形成プレート５６の外周側端部５６ｃとは反対側で第１流路形成プレート５３の周辺部材と当接していてもよい。つまり、「第１流路形成プレート５３の外周側端部が自由端である」には、第１流路形成プレート５３の環状リブ５３ａが周辺部材と当接するが、周辺部材に対して環状リブ５３ａが摺動可能であり、第１流路形成プレート５３の外周側で、第１流路形成プレート５３の熱伸びが妨げられない状態が含まれる。
【００９６】
○  第２流路形成プレート５６の外周側端部５６ｃは、第１流路形成プレート５３の環状リブ５３ａと離間していてもよい。また、第２流路形成プレート５６の外周側端部５６ｃが自由端であれば、外周側端部５６ｃは第２流路形成プレート５６の周辺部材、例えば閉塞プレート２６の第１突出部２６１と当接していてもよい。つまり、「第２流路形成プレート５６の外周側端部５６ｃが自由端である」には、第２流路形成プレート５６の外周側端部５６ｃが周辺部材と当接するが、周辺部材に対して外周側端部５６ｃが摺動可能であり、第２流路形成プレート５６の外周側で、第２流路形成プレート５６の熱伸びが妨げられない状態が含まれる。
【００９７】
○  第２流路形成プレート５６の形状やタービンハウジング３０内の部材配置によっては、第２流路形成プレート５６の外周側側面５６ｄと対向する第１対向部材は、タービン本体部３１の外周壁３１ａでない場合もある。ただし、第２流路形成プレート５６の外周側側面５６ｄは、第１対向部材と離間しているものとする。また、第２流路形成プレート５６の外周側側面５６ｄと第１対向部材とが対向する方向は、インペラシャフト１２の径方向に限定されず、例えばインペラシャフト１２の回転軸線方向であってもよい。
【００９８】
○  第１流路形成プレート５３の形状やタービンハウジング３０内の部材配置によっては、第１流路形成プレート５３の環状リブ５３ａの先端面５３ｂと対向する第２対向部材は、タービン本体部３１の外周壁３１ａでない場合もある。また、第１流路形成プレート５３の環状リブ５３ａの先端面５３ｂと第２対向部材とが対向する方向は、インペラシャフト１２の径方向に限定されず、例えばインペラシャフト１２の回転軸線方向であってもよい。
【００９９】
○  第２流路形成プレート５６の形状は適宜変更してもよい。例えば、第２流路形成プレート５６は、リブ５６１以外の部分でも湾曲していてもよい。
○  インペラシャフト１２の径方向において、タービン本体部３１の外周壁３１ａと第１流路形成プレート５３の外周部５４ａとの間に設けられた第１弾性部材６１を省略してもよい。
【０１００】
○  第１弾性部材６１は、ワイヤーメッシュに限定されず、他の弾性部材であってもよい。
○  第１流路形成プレート５３の流路形成部位５４の外周部５４ａに対する第１弾性部材６１の固定方法は、マイクロスポット溶接に限定されず、例えば、接着剤による接着やかしめでもよい。
【０１０１】
○  インペラシャフト１２の回転軸線方向において、第２流路形成プレート５６の第１端面５６ａと閉塞プレート２６の第１端面２６ａとの間に設けられた第２弾性部材６２を省略してもよい。
【０１０２】
○  第２弾性部材６２は、ワイヤーメッシュに限定されず、他の弾性部材であってもよい。
○  第２流路形成プレート５６の第１端面５６ａに対する第２弾性部材６２の固定方法は、マイクロスポット溶接に限定されず、例えば、接着剤による接着やかしめでもよい。
【０１０３】
○  インペラシャフト１２の径方向において、吐出口形成部材５９の外周面におけるタービン室３４側の端部とタービン筒状部３２の内周面との間に設けられた第３弾性部材６３を省略してもよい。
【０１０４】
○  第３弾性部材６３は、ワイヤーメッシュに限定されず、他の弾性部材であってもよい。
○  吐出口形成部材５９の外周面に対する第３弾性部材６３の固定方法は、マイクロスポット溶接に限定されず、例えば、接着剤による接着やかしめでもよい。
【０１０５】
○  タービンシュラウド部５１、固定ベーン５２、及び板ばね５７を省略してもよい。
この場合、第１流路形成プレート５３の平板部５３ｃは、例えば、タービン本体部３１の内周壁３１ｂに溶接されることにより、タービンハウジング３０に対して移動不能な固定部位とされてもよい。また、第２流路形成プレート５６の内周側部位５６ｅは、例えば、閉塞プレート２６の第２突出部２６２に溶接されることにより、ベアリングハウジング２０に対して移動不能な固定部位とされてもよい。
【０１０６】
○  ベアリングハウジング２０は、閉塞プレート２６が本体部２１と別部材でなく、本体部２１に一体形成されている構成であってもよい。
○  タービンシュラウド部５１は、タービンハウジング３０と別部材ではなく、タービンハウジング３０に一体形成されている構成であってもよい。この場合、連通流路３５におけるベアリングハウジング２０とは反対側の壁面は、タービンハウジング３０によって形成される。
【０１０７】
○  内燃機関Ｅは、ガソリンエンジンに限定されず、ディーゼルエンジンであってもよい。
○  ベアリングハウジング２０、タービンハウジング３０、及びコンプレッサハウジング４０は、鋳鉄製に限定されず、例えば鋳鋼製でもよい。
【符号の説明】
【０１０８】
１０…ターボチャージャ、１１…ハウジング、１２…インペラシャフト、１３…タービンインペラ、１７…シール部材としてのＣリング、２０…ベアリングハウジング、２１ｈ…挿通孔、３０…タービンハウジング、３１ａ…第１対向部材及び第２対向部材としての外周壁、３４…タービン室、３５…連通流路、３６…タービンスクロール流路、５１…壁面としてのタービンシュラウド部、５２…間隔保持部材としての固定ベーン、５３…タービン側流路形成プレートとしての第１流路形成プレート、５３ａ…外周側端部としての環状リブ、５３ｂ…外周側側面としての先端面、５３ｃ…内周側部位としての平板部、５６…ベアリングハウジング側流路形成プレートとしての第２流路形成プレート、５６ｃ…外周側端部、５６ｄ…外周側側面、５６ｅ…内周側部位、５７…付勢部材としての板ばね、６２…弾性部材としての第２弾性部材、７１…ヒートインシュレータとしての環状プレート、７２…ばね状インシュレータ、Ｅ…内燃機関。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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