(57)【要約】【課題】スクロール構造を容易に形成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、インペラシャフト１２の周方向に延在するとともにベアリングハウジング２０側に開口し、第１タービンスクロール流路３５の壁面の一部を形成する板金製の第１スクロール部材５２と、インペラシャフト１２の周方向に延在するとともにベアリングハウジング２０側に開口し、第２タービンスクロール流路の壁面の一部を形成する板金製の第２スクロール部材５６とを備える。また、ターボチャージャ１０は、第１スクロール部材５２の開口を閉塞して第１タービンスクロール流路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とともに、第２スクロール部材５６の開口を閉塞して第２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２０側の壁面を形成する流路形成プレート６０を備える。【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ベアリングハウジング、及び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を有するハウジングと、
前記排ガスを前記タービンハウジング内に導くための第１吸入口と、
前記排ガスを前記タービンハウジング内に導くための第２吸入口と、
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おいて前記タービン室の外周の一部に形成され、前記第１吸入口を介して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第１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おいて前記タービン室の外周の一部に形成され、前記第２吸入口を介して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第２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第１タービンスクロール流路及び前記第２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、
を備え、
前記第２タービンスクロール流路は、前記インペラシャフトの周方向において前記第１タービンスクロール流路が前記連通流路を介して前記タービン室と連通する部分とは異なる部分で、前記連通流路を介して前記タービン室と連通するツインエントリー構造を有するターボチャージャであって、
前記インペラシャフトの周方向に延在するとともに前記ベアリングハウジング側に開口し、前記第１タービンスクロール流路の壁面の一部を形成する板金製の第１スクロール部材と、
前記インペラシャフトの周方向に延在するとともに前記ベアリングハウジング側に開口し、前記第２タービンスクロール流路の壁面の一部を形成する板金製の第２スクロール部材と、
前記第１スクロール部材の開口を閉塞して前記第１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側の壁面を形成するとともに、前記第２スクロール部材の開口を閉塞して前記第２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側の壁面を形成する閉塞部材と、
を備えることを特徴とするターボチャージャ。
【請求項２】
前記第１スクロール部材は、第１外周部、前記第１外周部の内側に位置する第１内周部、及び前記第１外周部と前記第１内周部とを前記インペラシャフトの径方向に接続する第１接続部を有するとともに、前記インペラシャフトの周方向の一部に延在する第１流路形成部位を備え、
前記第２スクロール部材は、第２外周部、前記第２外周部の内側に位置する第２内周部、及び前記第２外周部と前記第２内周部とを前記インペラシャフトの径方向に接続する第２接続部を有する環状の第２流路形成部位を備え、
前記第１流路形成部位は、前記第２外周部、前記第２内周部、及び前記第２接続部によって囲まれた空間に収容されている請求項１に記載のターボチャージャ。
【請求項３】
前記タービンハウジング内に形成され、前記第２吸入口と前記第２タービンスクロール流路とを連通する接続流路を備え、
前記接続流路は、前記第１流路形成部位の外面と前記第２流路形成部位の内面との間に形成され、前記第１タービンスクロール流路と前記インペラシャフトの回転軸線方向に並んでいる請求項２に記載のターボチャージャ。
【請求項４】
前記第１スクロール部材及び前記第２スクロール部材はそれぞれ、前記ハウジングに支持されている請求項２又は請求項３に記載のターボチャージャ。
【請求項５】
前記第１スクロール部材の内周側端部又は外周側端部は自由端であるとともに、前記第１スクロール部材の縁部のうち前記自由端側の縁部である自由端側縁部は、前記第１スクロール部材の自由端側縁部と対向する対向部材と離間し、
前記第２スクロール部材の内周側端部又は外周側端部は自由端であるとともに、前記第２スクロール部材の縁部のうち前記自由端側の縁部である自由端側縁部は、前記第２スクロール部材の自由端側縁部と対向する対向部材と離間している請求項１〜請求項４の何れか一項に記載のターボチャージャ。
【請求項６】
前記第１スクロール部材と前記第２スクロール部材とは、溶接部によって一体化されている請求項１又は請求項２に記載のターボチャージャ。
【請求項７】
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環状部を有するタービンシュラウド部を備え、
前記タービンシュラウド部は、前記第１スクロール部材の一部及び前記第２スクロール部材の一部の少なくとも一方が前記環状部と前記タービンハウジングとの間に位置する状態で、ボルトによって前記タービンハウジングに連結されている請求項１〜請求項６の何れか一項に記載のターボチャージャ。
【請求項８】
前記タービンハウジングと対向する外周面にねじ溝が形成された筒部と、前記筒部に連続するとともに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環状部とを有するタービンシュラウド部を備え、
前記タービンシュラウド部は、前記第１スクロール部材の一部及び前記第２スクロール部材の一部の少なくとも一方が前記環状部と前記タービンハウジングとの間に位置する状態で、前記筒部のねじ溝が前記タービンハウジングに形成されたねじ溝に螺合されることによって前記タービンハウジングに連結されている請求項１〜請求項６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の壁面を板金製の流路形成プレートによって形成している。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。
【０００８】
また、特許文献１には、第１タービンスクロール流路及び第２タービンスクロール流路が形成されたツインスクロール構造を有するターボチャージャが開示されている。第１タービンスクロール流路及び第２タービンスクロール流路はそれぞれ、タービン室の周囲で環状に延びる。内燃機関が４気筒エンジンの場合、第１気筒及び第４気筒から排出された排ガスは第１タービンスクロール流路を流れ、第２気筒及び第３気筒から排出された排ガスは第２タービンスクロール流路を流れるようになっている。このようにツインスクロール構造とすることで、各気筒から排出された排ガスの脈動が干渉することを抑制できる。その結果、ターボチャージャの低速運転時の性能を向上できる。第１タービンスクロール流路の壁面は、板金製の第１流路形成プレートによって形成されている。第２タービンスクロール流路の壁面は、第１流路形成プレートにおける第１タービンスクロール流路を形成している部分とは別の部分と、板金製の第２流路形成プレートとによって形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】国際公開第２０１５／０９７８７２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、第１流路形成プレートによって、第１タービンスクロール流路の壁面及び第２タービンスクロール流路の壁面の一部を形成する場合、第１流路形成プレートの形状は複雑化する。よって、第１流路形成プレートをプレス加工によって形成することが困難になる。
【００１１】
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、スクロール構造を容易に形成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】
【００１２】
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ベアリングハウジング、及び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を有するハウジングと、前記排ガスを前記タービンハウジング内に導くための第１吸入口と、前記排ガスを前記タービンハウジング内に導くための第２吸入口と、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おいて前記タービン室の外周の一部に形成され、前記第１吸入口を介して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第１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おいて前記タービン室の外周の一部に形成され、前記第２吸入口を介して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第２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第１タービンスクロール流路及び前記第２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、を備え、前記第２タービンスクロール流路は、前記インペラシャフトの周方向において前記第１タービンスクロール流路が前記連通流路を介して前記タービン室と連通する部分とは異なる部分で、前記連通流路を介して前記タービン室と連通するツインエントリー構造を有するターボチャージャであって、前記インペラシャフトの周方向に延在するとともに前記ベアリングハウジング側に開口し、前記第１タービンスクロール流路の壁面の一部を形成する板金製の第１スクロール部材と、前記インペラシャフトの周方向に延在するとともに前記ベアリングハウジング側に開口し、前記第２タービンスクロール流路の壁面の一部を形成する板金製の第２スクロール部材と、前記第１スクロール部材の開口を閉塞して前記第１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側の壁面を形成するとともに、前記第２スクロール部材の開口を閉塞して前記第２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側の壁面を形成する閉塞部材と、を備えることを要旨とする。
【００１３】
これによれば、第１タービンスクロール流路の壁面の一部を形成する第１スクロール部材と、第２タービンスクロール流路の壁面の一部を形成する第２スクロール部材とを別部材にするため、第１スクロール部材及び第２スクロール部材の形状が簡素化する。よって、プレス加工により第１スクロール部材及び第２スクロール部材を形成し易くなり、スクロール構造を容易に形成できる。
【００１４】
また、上記ターボチャージャについて、前記第１スクロール部材は、第１外周部、前記第１外周部の内側に位置する第１内周部、及び前記第１外周部と前記第１内周部とを前記インペラシャフトの径方向に接続する第１接続部を有するとともに、前記インペラシャフトの周方向の一部に延在する第１流路形成部位を備え、前記第２スクロール部材は、第２外周部、前記第２外周部の内側に位置する第２内周部、及び前記第２外周部と前記第２内周部とを前記インペラシャフトの径方向に接続する第２接続部を有する環状の第２流路形成部位を備え、前記第１流路形成部位は、前記第２外周部、前記第２内周部、及び前記第２接続部によって囲まれた空間に収容されているのが好ましい。
【００１５】
これによれば、第１流路形成部位を第２流路形成部位の内部に収容するだけで、第１スクロール部材と第２スクロール部材とを組み立てることができる。
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内に形成され、前記第２吸入口と前記第２タービンスクロール流路とを連通する接続流路を備え、前記接続流路は、前記第１流路形成部位の外面と前記第２流路形成部位の内面との間に形成され、前記第１タービンスクロール流路と前記インペラシャフトの回転軸線方向に並んでいるのが好ましい。
【００１６】
これによれば、接続流路は、インペラシャフトの回転軸線方向において第１タービンスクロール流路と並ぶ。このため、インペラシャフトの回転軸線方向において接続流路の流路断面積を確保できる分、接続流路における第１タービンスクロール流路と並ぶ部分についてインペラシャフトの径方向における存在範囲を小さくできる。よって、インペラシャフトの径方向においてターボチャージャを小型化できる。
【００１７】
また、上記ターボチャージャについて、前記第１スクロール部材及び前記第２スクロール部材はそれぞれ、前記ハウジングに支持されているのが好ましい。
これによれば、第１流路形成部位が第２流路形成部位の内部に収容された状態で第１スクロール部材及び第２スクロール部材がハウジングに保持されるだけで、例えば、第１スクロール部材と第２スクロール部材とを溶接して一体化しなくても、第１スクロール部材と第２スクロール部材との位置関係が決まる。
【００１８】
また、上記ターボチャージャについて、前記第１スクロール部材の内周側端部又は外周側端部は自由端であるとともに、前記第１スクロール部材の縁部のうち前記自由端側の縁部である自由端側縁部は、前記第１スクロール部材の自由端側縁部と対向する対向部材と離間し、前記第２スクロール部材の内周側端部又は外周側端部は自由端であるとともに、前記第２スクロール部材の縁部のうち前記自由端側の縁部である自由端側縁部は、前記第２スクロール部材の自由端側縁部と対向する対向部材と離間しているのが好ましい。
【００１９】
これによれば、第１スクロール部材が第１タービンスクロール流路を流れる排ガスの熱によって暖められたときに生じる第１スクロール部材の熱伸びが許容される。同様に、第２スクロール部材が第２タービンスクロール流路を流れる排ガスの熱によって暖められたときに生じる第２スクロール部材の熱伸びが許容される。よって、第１スクロール部材及び第２スクロール部材に過大な応力が局所的に作用することによる第１スクロール部材及び第２スクロール部材の変形を抑制できる。
【００２０】
また、上記ターボチャージャについて、前記第１スクロール部材と前記第２スクロール部材とは、溶接部によって一体化されているのが好ましい。
これによれば、第１スクロール部材と第２スクロール部材とが一体化されていない場合と比較して、ターボチャージャの製造時において第１スクロール部材及び第２スクロール部材を扱いやすい。
【００２１】
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環状部を有するタービンシュラウド部を備え、前記タービンシュラウド部は、前記第１スクロール部材の一部及び前記第２スクロール部材の一部の少なくとも一方が前記環状部と前記タービンハウジングとの間に位置する状態で、ボルトによって前記タービンハウジングに連結されているのが好ましい。
【００２２】
これによれば、ボルトの螺合に伴う軸力がタービンシュラウド部の環状部に作用することで、第１スクロール部材及び第２スクロール部材の少なくとも一方は、タービンシュラウド部の環状部とタービンハウジングとによって挟み込まれ、タービンハウジングに支持される。このため、例えば、板ばねによって、タービンシュラウド部の環状部をタービンハウジングに向けて付勢する必要が無い。また、連通流路におけるベアリングハウジング側の壁面とタービンシュラウド部の環状部との間隔を保持するためのスペーサを省略できる。よって、ターボチャージャの構成を簡素化できる。
【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と対向する外周面にねじ溝が形成された筒部と、前記筒部に連続するとともに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環状部とを有するタービンシュラウド部を備え、前記タービンシュラウド部は、前記第１スクロール部材の一部及び前記第２スクロール部材の一部の少なくとも一方が前記環状部と前記タービンハウジングとの間に位置する状態で、前記筒部のねじ溝が前記タービンハウジングに形成されたねじ溝に螺合されることによって前記タービンハウジングに連結されているのが好ましい。
【００２４】
これによれば、タービンシュラウド部の筒部の螺合に伴う軸力によって、第１スクロール部材及び第２スクロール部材の少なくとも一方は、タービンシュラウド部の環状部とタービンハウジングとによって挟み込まれ、タービンハウジングに支持される。このため、例えば、板ばねによって、タービンシュラウド部の環状部をタービンハウジングに向けて付勢する必要が無い。また、連通流路におけるベアリングハウジング側の壁面とタービンシュラウド部の環状部との間隔を保持するためのスペーサを省略できる。よって、ターボチャージャの構成を簡素化できる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、スクロール構造を容易に形成できる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】実施形態のターボチャージャを示す側断面図。
【図２】図１に示すターボチャージャの一部を拡大して示す拡大図。
【図３】実施形態のターボチャージャを示す拡大側断面図。
【図４】第１スクロール部材及び第２スクロール部材の分解斜視図。
【図５】第１スクロール部材及び第２スクロール部材の正面図。
【図６】ターボチャージャの別例を示す側断面図。
【図７】ターボチャージャの別例を示す側断面図。
【図８】ターボチャージャの別例を示す側断面図。
【図９】ターボチャージャの別例を示す側断面図。
【図１０】ターボチャージャの別例を示す側断面図。
【図１１】ターボチャージャの別例を示す側断面図。
【図１２】第１スクロール部材及び第２スクロール部材の別例を示す正面図。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、ターボチャージャを具体化した一実施形態を図１〜図５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。本実施形態の内燃機関Ｅは、第１〜第４気筒Ｃ１〜Ｃ４が直列配置された４気筒エンジンであり、第１気筒Ｃ１→第３気筒Ｃ３→第４気筒Ｃ４→第２気筒Ｃ２の順序で燃焼する。第１気筒Ｃ１及び第４気筒Ｃ４には、第１エキゾーストマニホールドＭ１が接続され、第２気筒Ｃ２及び第３気筒Ｃ３には、第２エキゾーストマニホールドＭ２が接続されている。
【００２８】
ベアリングハウジング２０は、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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
本体部２１は、本体部２１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一端面２１ａから突出する筒状の凸部２１ｃを有している。挿通孔２１ｈは、凸部２１ｃの先端面２１ｄに開口している。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。本体部２１は、本体部２１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他端面２１ｂに凹設される収容凹部２１ｅを有している。挿通孔２１ｈは、収容凹部２１ｅの底面に開口している。収容凹部２１ｅの孔径は、挿通孔２１ｈの孔径よりも大きい。収容凹部２１ｅの軸心は、挿通孔２１ｈの軸心に一致している。収容凹部２１ｅ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２１ｅの底面に接した状態で収容凹部２１ｅ内に収容されている。
【００３２】
ベアリングハウジング２０は、本体部２１の外周面における本体部２１の軸線方向の一端部からインペラシャフト１２の径方向外側に突出する第１フランジ部２２と、本体部２１の外周面における本体部２１の軸線方向の他端部からインペラシャフト１２の径方向外側に突出する第２フランジ部２３とを有している。第１フランジ部２２及び第２フランジ部２３は、円環状である。第１フランジ部２２の外周面における第２フランジ部２３とは反対側の端部には、径方向外側に向けて突出する円環状の突出片２４が形成されている。突出片２４における第２フランジ部２３とは反対側に位置する端面２４ａは、本体部２１の一端面２１ａに連続している。
【００３３】
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第２フランジ部２３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の他端面２１ｂ及び第２フランジ部２３における第１フランジ部２２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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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２１ｅとで囲まれた空間である。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
コンプレッサハウジング４０内には、環状のコンプレッサスクロール部材４７が設けられている。コンプレッサスクロール部材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、及びコンプレッサスクロール部材４７の内周面によって形成されている。なお、コンプレッサスクロール部材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。
【００４０】
図２及び図３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、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インペラシャフト１２の径方向に接続する。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における接続壁３１ｃとは反対側の一面は開口している。つまり、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。
【００４１】
外周壁３１ａは、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側に位置する外周側端面３１ｄを有している。内周壁３１ｂは、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側に位置する内周側端面３１ｅを有している。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。外周壁３１ａの外周面における接続壁３１ｃとは反対側の端部には、径方向外側に向けて突出する円環状の鍔部３１ｆが形成されている。鍔部３１ｆにおける接続壁３１ｃとは反対側に位置する端面３１ｇは、タービン本体部３１の外周側端面３１ｄに連続している。
【００４２】
タービンハウジング３０は、タービン本体部３１の内周壁３１ｂからベアリングハウジング２０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、ベアリングハウジング２０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におけるタービン本体部３１と反対側の端部には、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。
【００４３】
タービンハウジング３０は、タービン本体部３１の鍔部３１ｆの端面３１ｇとベアリングハウジング２０の突出片２４の端面２４ａとが接触した状態で、鍔部３１ｆと突出片２４とが連結ボルトＢ１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の回転軸線方向の一端に連結されている。
【００４４】
図３に示すように、タービンハウジング３０内には、内燃機関Ｅから排出された排ガスをタービンハウジング３０内に導くための第１吸入口３３ａ及び第２吸入口３３ｂが形成されている。第１吸入口３３ａには、第２エキゾーストマニホールドＭ２が接続され、第２吸入口３３ｂには、第１エキゾーストマニホールドＭ１が接続されている。タービンハウジング３０内には、タービン室３４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。
【００４５】
図２又は図３に示すように、タービンハウジング３０内には、第１吸入口３３ａからタービンハウジング３０内に流入した排ガスをタービン室３４に導く第１タービンスクロール流路３５と、第２吸入口３３ｂ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に導く第２タービンスクロール流路３６とが形成されている。第１タービンスクロール流路３５及び第２タービンスクロール流路３６はそれぞれ、タービン室３４の外周に形成されている。第１タービンスクロール流路３５は、インペラシャフト１２の周方向においてタービン室３４を約半周に亘って取り囲んでいる。第２タービンスクロール流路３６は、インペラシャフト１２の周方向において、タービン室３４における第１タービンスクロール流路３５によって取り囲まれていない部分を約半周に亘って取り囲んでいる。
【００４６】
タービンハウジング３０内には、第１タービンスクロール流路３５とタービン室３４とを連通するとともに、第２タービンスクロール流路３６とタービン室３４とを連通する環状の連通流路３７が形成されている。連通流路３７は、タービン室３４を全周に亘って取り囲んでいる。インペラシャフト１２の径方向において、連通流路３７は、タービン室３４と、第１タービンスクロール流路３５又は第２タービンスクロール流路３６との間に位置している。連通流路３７の周方向の約半分は、第１タービンスクロール流路３５と連通し、残りの約半分は、第２タービンスクロール流路３６と連通している。よって、第１タービンスクロール流路３５は、連通流路３７の周方向の約半分を介してタービン室３４と連通し、第２タービンスクロール流路３６は、連通流路３７の周方向の残りの半分を介してタービン室３４と連通している。言い換えると、第２タービンスクロール流路３６は、第１タービンスクロール流路３５が連通流路３７を介してタービン室３４と連通する部分とは異なる部分で、連通流路３７を介してタービン室３４と連通している。つまり、ターボチャージャ１０のスクロール構造は、ツインエントリー構造になっている。
【００４７】
図２に示すように、タービンハウジング３０内には、第２吸入口３３ｂと第２タービンスクロール流路３６とを連通する接続流路３８が形成されている。接続流路３８は、タービン室３４の外周に形成されている。接続流路３８は、タービン室３４における第１タービンスクロール流路３５によって取り囲まれている部分を約半周に亘って取り囲んでいる。つまり、接続流路３８は、第１タービンスクロール流路３５に沿って延びている。タービンハウジング３０内には、タービン室３４を流れる排ガスをタービンハウジング３０外に排出するための吐出口３９が形成されている。
【００４８】
タービンハウジング３０内には、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、タービン本体部３１の内周壁３１ｂにおける外周壁３１ａとは反対側の外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。
【００４９】
図４及び図５に示すように、ターボチャージャ１０は、板金製の第１スクロール部材５２を有している。第１スクロール部材５２の厚みは、タービンハウジング３０の厚みよりも薄い。第１スクロール部材５２は、金属板をプレス加工することによって形成されている。第１スクロール部材５２は、第１環状部位５３と、第１環状部位５３の外周縁と連続するとともに、第１環状部位５３の外側に位置する第１流路形成部位５４とを有している。図２及び図３に示すように、第１環状部位５３は、インペラシャフト１２の径方向に延びる平板状である。第１環状部位５３は、第１スクロール部材５２における内周側端部である。
【００５０】
第１流路形成部位５４は、第１環状部位５３の周方向の半周に亘って形成されている。第１流路形成部位５４は、第１外周部５４ａ、第１内周部５４ｂ、及び第１接続部５４ｃを有している。第１外周部５４ａ及び第１内周部５４ｂは、インペラシャフト１２の回転軸線方向に延びている。第１内周部５４ｂは、第１外周部５４ａの内側に位置している。第１接続部５４ｃは、第１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、第１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。第１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。第１流路形成部位５４における第１接続部５４ｃとは反対側の一面は開口している。つまり、第１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。第１外周部５４ａにおける第１接続部５４ｃとは反対側の端部には、径方向外側に突出する第１リブ５４ｄが形成されている。第１リブ５４ｄは、第１スクロール部材５２における外周側端部であり、第１リブ５４ｄの先端部５４ｘは、第１スクロール部材５２における外周側縁部である。
【００５１】
図５に示すように、第１環状部位５３の径方向における第１外周部５４ａから第１内周部５４ｂまでの距離は、第１流路形成部位５４の周方向の一端５４１から他端５４２に向かうにつれて短くなる。また、インペラシャフト１２の回転軸線方向における第１リブ５４ｄから第１接続部５４ｃまでの距離は、第１流路形成部位５４の周方向の一端５４１から他端５４２に向かうにつれて短くなる。
【００５２】
ターボチャージャ１０は、第１スクロール部材５２と一体形成された半円筒状の第１吸入口形成部材５５を備えている。第１吸入口形成部材５５は、第１流路形成部位５４の周方向の一端５４１において、第１接続部５４ｃと連続する第１底部５５ａを有している。第１底部５５ａには、半円形状の第１貫通孔５５ｈが形成されている。また、第１吸入口形成部材５５は、第１底部５５ａの縁部から立設するとともに第１外周部５４ａと連続する第１外側壁５５ｂと、第１底部５５ａにおける第１外側壁５５ｂが立設する縁部とは反対側の縁部から立設するとともに第１内周部５４ｂと連続する第１内側壁５５ｃとを有している。第１内側壁５５ｃにおける第１底部５５ａとは反対側の端部のうち、第１内周部５４ｂに近い一部分は、第１底部５５ａに向けて凹んでいる。第１吸入口形成部材５５における第１底部５５ａとは反対側の一面は開口している。つまり、第１吸入口形成部材５５は、ベアリングハウジング２０側に開口している。第１外側壁５５ｂにおける第１底部５５ａとは反対側の端部には、第１内側壁５５ｃから離れる方向に突出するとともに、第１リブ５４ｄと連続する第１リブ片５５ｄが形成されている。
【００５３】
図４及び図５に示すように、ターボチャージャ１０は、板金製の第２スクロール部材５６を有している。第２スクロール部材５６の厚みは、タービンハウジング３０の厚みよりも薄い。第２スクロール部材５６は、金属板をプレス加工することによって形成されている。第２スクロール部材５６は、第２環状部位５７と、第２環状部位５７の外周縁と連続するとともに、第２環状部位５７の外側に位置する環状の第２流路形成部位５８とを有している。図２及び図３に示すように、第２環状部位５７は、インペラシャフト１２の径方向に延びる平板状である。第２環状部位５７は、第２スクロール部材５６における内周側端部である。
【００５４】
第２流路形成部位５８は、第２外周部５８ａ、第２内周部５８ｂ、及び第２接続部５８ｃを有している。第２外周部５８ａ及び第２内周部５８ｂは、インペラシャフト１２の回転軸線方向に延びている。第２内周部５８ｂは、第２外周部５８ａの内側に位置している。第２接続部５８ｃは、第２外周部５８ａ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、第２内周部５８ｂ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。第２接続部５８ｃ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。第２内周部５８ｂ及び第２接続部５８ｃは、第２環状部位５７の周方向の全周に亘って形成され、第２外周部５８ａは、第２環状部位５７の周方向の約４分の３の範囲に亘って形成されている。言い換えると、第２流路形成部位５８の周方向の一部には第２外周部５８ａが形成されていない。第２流路形成部位５８における第２接続部５８ｃとは反対側の一面は開口している。つまり、第２流路形成部位５８は、ベアリングハウジング２０側に開口している。第２外周部５８ａにおける第２接続部５８ｃとは反対側の端部には、径方向外側に突出する第２リブ５８ｄが形成されている。第２リブ５８ｄは、第２スクロール部材５６における外周側端部であり、第２リブ５８ｄの先端部５８ｘは、第２スクロール部材５６における外周側縁部である。
【００５５】
第２環状部位５７の径方向における第２外周部５８ａから第２内周部５８ｂまでの距離は、第１環状部位５３の径方向における第１外周部５４ａから第１内周部５４ｂまでの距離よりも常に長い。また、インペラシャフト１２の回転軸線方向において第２リブ５８ｄから第２接続部５８ｃまでの距離は、第２環状部位５７を周回するにつれて徐々に短くなる。インペラシャフト１２の回転軸線方向における第２リブ５８ｄから第２接続部５８ｃまでの距離は、第１リブ５４ｄから第１接続部５４ｃまでの距離よりも常に長い。
【００５６】
ターボチャージャ１０は、第２スクロール部材５６と一体形成された半円筒状の第２吸入口形成部材５９を備えている。第２吸入口形成部材５９は、第２流路形成部位５８の周方向において第２接続部５８ｃと連続する第２底部５９ａを有している。第２底部５９ａには、円形状の第２貫通孔５９ｈが形成されている。また、第２吸入口形成部材５９は、第２底部５９ａの縁部から立設する第２外側壁５９ｂと、第２底部５９ａにおける第２外側壁５９ｂが立設する縁部とは反対側の縁部から立設する第２内側壁５９ｃとを有している。第２外側壁５９ｂは、第２外周部５８ａの周方向の一端部と連続している。第２内側壁５９ｃは、第２流路形成部位５８における第２外周部５８ａが形成されていない部分の第２接続部５８ｃと連続するとともに、一部は、第２リブ５８ｄにおける第２外周部５８ａの周方向の一端部とは反対側の端部と連続している。第２吸入口形成部材５９における第２底部５９ａとは反対側の一面は開口している。つまり、第２吸入口形成部材５９は、ベアリングハウジング２０側に開口している。第２外側壁５９ｂにおける第２底部５９ａとは反対側の端部には、第２内側壁５９ｃから離れる方向に突出するとともに、第２リブ５８ｄと連続する第２リブ片５９ｄが形成されている。第２吸入口形成部材５９は、第２外周部５８ａの周方向の一端部に繋がる開口から反対側の開口に向かうにつれて、第２外側壁５９ｂと第２内側壁５９ｃとの間隔が広くなっていく形状である。第２外側壁５９ｂと第２内側壁５９ｃとの間隔が広くなる部分では、第２外側壁５９ｂと第２内側壁５９ｃとの間隔は、第１外側壁５５ｂと第１内側壁５５ｃとの間隔よりも広くなっている。
【００５７】
図２に示すように、第１スクロール部材５２及び第２スクロール部材５６は、インペラシャフト１２の周方向に延在している。第１流路形成部位５４は、タービン室３４の外周をインペラシャフト１２の周方向において約半周に亘って渦巻き状に周回している。第２流路形成部位５８は、タービン室３４の外周をインペラシャフト１２の周方向において全周に亘って渦巻状に周回している。
【００５８】
第２スクロール部材５６の第２流路形成部位５８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。外周壁３１ａの内面と、第２外周部５８ａの外面との間には隙間が設けられている。内周壁３１ｂにおける外周壁３１ａ側の内面と、第２内周部５８ｂの外面との間には隙間が設けられている。接続壁３１ｃの内面と、第２接続部５８ｃの外面との間には隙間が設けられている。つまり、第２スクロール部材５６の第２流路形成部位５８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の内部に収容されている。第２流路形成部位５８とタービン本体部３１との間の空間は、第１断熱層７１となっている。第２スクロール部材５６の第２環状部位５７は、タービン本体部３１の内周側端面３１ｅとインペラシャフト１２の回転軸線方向に重なっている。第２リブ５８ｄは、第２スクロール部材５６における自由端である。また、第２リブ５８ｄの先端部５８ｘ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と離間している。よって、外周壁３１ａは、第２リブ５８ｄの先端部５８ｘと対向する対向部材である。第２リブ５８ｄの先端部５８ｘは、自由端側縁部である。
【００５９】
第１スクロール部材５２の第１流路形成部位５４は、第２スクロール部材５６の第２流路形成部位５８の第２外周部５８ａ、第２内周部５８ｂ、及び第２接続部５８ｃによって囲まれた空間に収容されている。第２外周部５８ａの内面と第１外周部５４ａの外面との間には隙間が設けられている。第２内周部５８ｂにおける第２外周部５８ａ側の内面と、第１内周部５４ｂの外面との間には僅かな隙間が設けられている。第２接続部５８ｃの内面と、第１接続部５４ｃの外面との間には隙間が設けられている。つまり、第１スクロール部材５２の第１流路形成部位５４は、第２スクロール部材５６の第２流路形成部位５８と離間した状態で第２流路形成部位５８の内部に収容されている。第１スクロール部材５２の第１環状部位５３は、第２スクロール部材５６の第２環状部位５７とインペラシャフト１２の回転軸線方向に重なっている。第１リブ５４ｄは、第１スクロール部材５２における自由端である。また、第１リブ５４ｄの先端部５４ｘは、インペラシャフト１２の径方向において第２スクロール部材５６の第２リブ５８ｄと離間した状態で対向している。よって、第２リブ５８ｄは、第１リブ５４ｄの先端部５４ｘと対向する対向部材である。第１リブ５４ｄの先端部５４ｘは、自由端側縁部である。
【００６０】
図５に示すように、第１スクロール部材５２及び第２スクロール部材５６は、第１流路形成部位５４の周方向の一端５４１から他端５４２に向かうにつれて、インペラシャフト１２の回転軸線方向における第２リブ５８ｄから第２接続部５８ｃまでの距離が徐々に短くなるように重ねられている。また、第１吸入口形成部材５５は、第２吸入口形成部材５９の第２底部５９ａ、第２外側壁５９ｂ、及び第２内側壁５９ｃによって囲まれる空間に収容されている。第２外側壁５９ｂと第２内側壁５９ｃとの間隔が広くなる部分では、第１吸入口形成部材５５は第２内側壁５９ｃ側に位置し、第１外側壁５５ｂの外面は第２外側壁５９ｂの内面から離間している。
【００６１】
第１吸入口形成部材５５の第１貫通孔５５ｈは、第２吸入口形成部材５９の第２貫通孔５９ｈの約半分と連通している。第１貫通孔５５ｈ及び第２貫通孔５９ｈは、図示しない開閉バルブによって開閉可能にされている。開閉バルブは、ターボチャージャ１０の通常運転時、第１貫通孔５５ｈ及び第２貫通孔５９ｈを閉塞している。開閉バルブは、タービン室３４への排ガスの流入量が過剰になり、インペラシャフト１２の過回転が生じる虞のある場合には、第１貫通孔５５ｈ及び第２貫通孔５９ｈを開放してタービン室３４への排ガスの流入量を減らす。
【００６２】
図２及び図３に示すように、インペラシャフト１２の径方向において、第２流路形成部位５８の第２外周部５８ａと、タービン本体部３１の外周壁３１ａとの間には、第１弾性部材７２が介在されている。第１弾性部材７２は、環状であり、第２流路形成部位５８の第２外周部５８ａに取り付けられている。本実施形態では、第１弾性部材７２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流路形成部位５８の第２外周部５８ａに溶接されている。第１弾性部材７２は、第２流路形成部位５８の第２外周部５８ａ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。第２流路形成部位５８の第２外周部５８ａは、第１弾性部材７２を介してタービン本体部３１に支持されている。
【００６３】
第１スクロール部材５２の第１環状部位５３及び第２スクロール部材５６の第２環状部位５７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。
【００６４】
ターボチャージャ１０は、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１スクロール部材５２及び第２スクロール部材５６との間に設けられた環状の流路形成プレート６０を有している。流路形成プレート６０は、板金製であり、流路形成プレート６０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、流路形成プレート６０は、タービンインペラ１３よりも外側に位置している。流路形成プレート６０は、図２、図３、及び図５に示す第１流路形成部位５４の開口Ｓ１、第２流路形成部位５８の開口のうち第１流路形成部位５４によって閉塞されていない部分Ｓ２、及び第１流路形成部位５４の第１外周部５４ａと第２流路形成部位５８の第２外周部５８ａとの隙間Ｓ３をベアリングハウジング２０側から覆っている。よって、流路形成プレート６０は、第１流路形成部位５４の開口及び第２流路形成部位５８の開口を覆う閉塞部材である。また、図３に示すように、流路形成プレート６０は、第１吸入口形成部材５５及び第２吸入口形成部材５９の開口をベアリングハウジング２０側から覆っている。流路形成プレート６０の第１端面６０ａは、ベアリングハウジング２０の本体部２１の一端面２１ａと対向し、流路形成プレート６０の第２端面６０ｂの一部は、第１流路形成部位５４の第１接続部５４ｃ、第２流路形成部位５８の第２接続部５８ｃ、第１吸入口形成部材５５の第１底部５５ａ、及び第２吸入口形成部材５９の第２底部５９ａと対向している。
【００６５】
流路形成プレート６０の外周側端部６０ｃは、ベアリングハウジング２０の本体部２１の一端面２１ａと、第１リブ５４ｄ又は第２リブ５８ｄとの間に位置している。流路形成プレート６０の外周側端部６０ｃは、本体部２１の一端面２１ａと離間し、第１リブ５４ｄ及び第２リブ５８ｄそれぞれと当接している。よって、流路形成プレート６０の外周側端部６０ｃは自由端である。また、インペラシャフト１２の径方向において、流路形成プレート６０の外周側縁部６０ｄは、タービン本体部３１の外周壁３１ａと隙間を空けて対向している。言い換えると、流路形成プレート６０の外周側縁部６０ｄは、タービン本体部３１の外周壁３１ａと離間している。
【００６６】
インペラシャフト１２の回転軸線方向において、流路形成プレート６０の内周側端部６０ｅとタービンシュラウド部５１の環状部５１ｂとの間には、複数のスペーサ６１が介在されている。複数のスペーサ６１は、連通流路３７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、流路形成プレート６０の第２端面６０ｂとの間隔は、複数のスペーサ６１により保持されている。
【００６７】
インペラシャフト１２の回転軸線方向において、流路形成プレート６０の外周側端部６０ｃとベアリングハウジング２０の本体部２１との間には、第２弾性部材７３が介在されている。第２弾性部材７３は、インペラシャフト１２の径方向において流路形成プレート６０の外周側端部６０ｃに設けられている。第２弾性部材７３は、環状であり、流路形成プレート６０の第１端面６０ａに取り付けられている。本実施形態では、第２弾性部材７３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プレート６０の第１端面６０ａに溶接されている。第２弾性部材７３は、ベアリングハウジング２０の本体部２１の一端面２１ａと、流路形成プレート６０の第１端面６０ａとの間に押し潰された状態で配置されている。流路形成プレート６０の外周側端部６０ｃは、第２弾性部材７３を介してベアリングハウジング２０に支持されている。
【００６８】
また、インペラシャフト１２の回転軸線方向において、流路形成プレート６０の第１端面６０ａとベアリングハウジング２０の本体部２１の一端面２１ａとの間には、環状の板ばね６２が介在されている。板ばね６２は、インペラシャフト１２の径方向において第１流路形成部位５４及び第２流路形成部位５８よりも内側に位置している。板ばね６２の内周側部位は、ベアリングハウジング２０の本体部２１の一端面２１ａに接触し、板ばね６２の内周側縁は、凸部２１ｃの外周面とインペラシャフト１２の径方向に対向している。板ばね６２の外周側部位は、流路形成プレート６０の第１端面６０ａにおける内周側端部６０ｅを構成する部分に接触している。
【００６９】
板ばね６２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ベアリングハウジング２０の本体部２１と流路形成プレート６０とによって挟まれている。このため、板ばね６２は、原形状に戻ろうとする反力により、流路形成プレート６０の内周側端部６０ｅをベアリングハウジング２０とは反対側、すなわちスペーサ６１に向けて付勢する。これにより、第２スクロール部材５６の第２環状部位５７、第１スクロール部材５２の第１環状部位５３、タービンシュラウド部５１の環状部５１ｂ、スペーサ６１、及び流路形成プレート６０の内周側端部６０ｅ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スクロール部材５２及び第２スクロール部材５６は、第１環状部位５３及び第２環状部位５７が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とで挟み込まれることにより、タービンハウジング３０に支持されている。よって、第１スクロール部材５２において、第１環状部位５３は固定端であり、第２スクロール部材５６において、第２環状部位５７は固定端である。また、流路形成プレート６０の内周側端部６０ｅは、板ばね６２を介してベアリングハウジング２０の本体部２１とスペーサ６１とで挟持される。
【００７０】
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、凸部２１ｃの先端面２１ｄと、板ばね６２における流路形成プレート６０側の面とによって囲まれた空間である。連通流路３７は、タービンシュラウド部５１の環状部５１ｂの一端面５１１と流路形成プレート６０の第２端面６０ｂにおける内周側端部６０ｅを構成する部分との間に形成される空間である。よって、流路形成プレート６０の第２端面６０ｂにおける内周側端部６０ｅを構成する部分は、連通流路３７におけるベアリングハウジング２０側の壁面を形成し、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３７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。
【００７１】
図３に示すように、第１吸入口３３ａは、第１吸入口形成部材５５の第１底部５５ａの内面、第１外側壁５５ｂの内面、及び第１内側壁５５ｃの内面と、流路形成プレート６０の第２端面６０ｂのうち第１吸入口形成部材５５の第１底部５５ａと対向する部分とによって囲まれた空間である。第２吸入口３３ｂは、第１吸入口形成部材５５の第１底部５５ａの外面、第１外側壁５５ｂの外面、第１内側壁５５ｃの外面、及び第１リブ片５５ｄにおける第１底部５５ａ側の面と、第２吸入口形成部材５９の第２底部５９ａの内面、第２外側壁５９ｂの内面、及び第２内側壁５９ｃと、流路形成プレート６０の第２端面６０ｂとによって囲まれた空間である。
【００７２】
図２に示すように、第１タービンスクロール流路３５は、第１スクロール部材５２の第１流路形成部位５４の第１外周部５４ａの内面、第１内周部５４ｂの内面、及び第１接続部５４ｃの内面と、流路形成プレート６０の第２端面６０ｂのうち第１流路形成部位５４と対向する部分とによって囲まれた空間である。よって、流路形成プレート６０は、第１タービンスクロール流路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。第１タービンスクロール流路３５の流路断面積は、インペラシャフト１２の周方向において第１吸入口３３ａ側からタービン室３４側に向かうにつれて徐々に小さくなる。
【００７３】
接続流路３８は、第１スクロール部材５２の第１流路形成部位５４の外面と、第２スクロール部材５６の第２流路形成部位５８の内面と、流路形成プレート６０の第２端面６０ｂにおける第１外周部５４ａと第２外周部５８ａとの隙間Ｓ３を覆う部分とによって囲まれた空間である。接続流路３８の流路断面積は、インペラシャフト１２の周方向において第２吸入口３３ｂ側から第２タービンスクロール流路３６側に向かう間で一定である。
【００７４】
図３に示すように、第２タービンスクロール流路３６は、第２スクロール部材５６の第２流路形成部位５８の第２外周部５８ａの内面、第２内周部５８ｂの内面、及び第２接続部５８ｃの内面における第１スクロール部材５２と対向しない部分と、流路形成プレート６０の第２端面６０ｂにおける第２スクロール部材５６と対向する部分とによって囲まれた空間である。第２タービンスクロール流路３６の流路断面積は、インペラシャフト１２の周方向において接続流路３８側からタービン室３４側に向かうにつれて徐々に小さくなる。
【００７５】
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３９の壁面を形成する筒状の吐出口形成部材６３を備えている。吐出口形成部材６３は、板金製であり、吐出口形成部材６３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６３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６３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７４となっている。
【００７６】
次に、本実施形態の作用について説明する。
内燃機関Ｅの第２気筒Ｃ２及び第３気筒Ｃ３から第２エキゾーストマニホールドＭ２を介して排出された排ガスは、第１吸入口３３ａを介して第１タービンスクロール流路３５に導かれる。第１タービンスクロール流路３５に導かれた排ガスは、連通流路３７を介してタービン室３４に導かれる。また、内燃機関Ｅの第１気筒Ｃ１及び第４気筒Ｃ４から第１エキゾーストマニホールドＭ１を介して排出された排ガスは、第２吸入口３３ｂ及び接続流路３８を介して第２タービンスクロール流路３６に導かれる。第２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３７を介してタービン室３４に導かれる。排ガスが接続流路３８及び第２タービンスクロール流路３６を流れる際、第１断熱層７１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。
【００７７】
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３９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３９を流れる際、第２断熱層７４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。
【００７８】
本実施形態の効果について説明する。
（１）第１タービンスクロール流路３５の壁面の一部は、板金製の第１スクロール部材５２によって形成され、第２タービンスクロール流路３６の壁面の一部は、板金製の第２スクロール部材５６によって形成されている。このように第１タービンスクロール流路３５の壁面の一部を形成する部材と、第２タービンスクロール流路３６の壁面の一部を形成する部材とを別部材にすることで、第１スクロール部材５２及び第２スクロール部材５６の形状が簡素化する。よって、プレス加工により第１スクロール部材５２及び第２スクロール部材５６を形成し易くなり、スクロール構造を容易に形成できる。
【００７９】
（２）第１スクロール部材５２の第１流路形成部位５４を、第２スクロール部材５６の第２流路形成部位５８の第２外周部５８ａ、第２内周部５８ｂ、及び第２接続部５８ｃによって囲まれた空間に収容するだけで、第１スクロール部材５２と第２スクロール部材５６とを組み立てることができる。
【００８０】
（３）接続流路３８は、第１流路形成部位５４の第１接続部５４ｃと第２流路形成部位５８の第２接続部５８ｃとの間に形成され、インペラシャフト１２の回転軸線方向において第１タービンスクロール流路３５と並んでいる。この場合、インペラシャフト１２の回転軸線方向において接続流路３８の流路断面積を確保できる分、接続流路３８における第１タービンスクロール流路３５と並ぶ部分のインペラシャフト１２の径方向における存在範囲を小さくできる。よって、インペラシャフト１２の径方向においてターボチャージャ１０を小型化できる。
【００８１】
（４）第１スクロール部材５２及び第２スクロール部材５６は、第１環状部位５３及び第２環状部位５７が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とによって挟み込まれることでタービンハウジング３０に支持されている。よって、例えば、第１スクロール部材５２と第２スクロール部材５６とを溶接して一体化しなくとも、第１スクロール部材５２と第２スクロール部材５６との位置関係が決まる。
【００８２】
（５）第１スクロール部材５２において、第１リブ５４ｄは自由端であるとともに、第１リブ５４ｄの先端部５４ｘは第２スクロール部材５６の第２リブ５８ｄと離間した状態で対向している。このため、第１スクロール部材５２が第１タービンスクロール流路３５を流れる排ガスの熱によって暖められたときに生じる第１スクロール部材５２の熱伸びが許容される。同様に、第２スクロール部材５６において、第２リブ５８ｄは自由端であるとともに、第２リブ５８ｄの先端部５８ｘはタービン本体部３１の外周壁３１ａと離間した状態で対向している。このため、第２スクロール部材５６が第２タービンスクロール流路３６及び接続流路３８を流れる排ガスの熱によって暖められたときに生じる第２スクロール部材５６の熱伸びが許容される。よって、第１スクロール部材５２及び第２スクロール部材５６に過大な応力が局所的に作用することにより発生する第１スクロール部材５２及び第２スクロール部材５６の変形を抑制できる。
【００８３】
（６）ターボチャージャ１０をツインエントリー構造とすることで、排ガスの脈動が干渉することを抑制できる。その結果、ターボチャージャ１０の低速運転時の性能を向上できる。
【００８４】
（７）第１タービンスクロール流路３５の壁面を、板金製の第１スクロール部材５２によって形成することで、鋳鉄製の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、第１タービンスクロール流路３５の壁面の表面の粗さが低減される。また、第２タービンスクロール流路３６及び接続流路３８の壁面を、板金製の第２スクロール部材５６によって形成することで、鋳鉄製の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、第２タービンスクロール流路３６及び接続流路３８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。
【００８５】
（８）第２スクロール部材５６の第２流路形成部位５８とタービン本体部３１との間には第１断熱層７１が設けられている。このため、接続流路３８及び第２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、吐出口形成部材６３とタービン筒状部３２との間には第２断熱層７４が設けられている。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。
【００８６】
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。
○  第１スクロール部材５２及び第２スクロール部材５６の形状は、例えば、図６〜図９に示す形状であってもよい。
【００８７】
図６に示すように、第１スクロール部材５２の第１接続部５４ｃの外面は、インペラシャフト１２の回転軸線方向において第２スクロール部材５６の第２接続部５８ｃの内面と接触している。なお、第２スクロール部材５６の形状は、上記実施形態の第２スクロール部材５６と同じ形状である。この場合、接続流路３８は、第１スクロール部材５２の第１外周部５４ａの外面と第２スクロール部材５６の第２外周部５８ａの外面との間、及び第１接続部５４ｃの外面における径方向外側寄りの部分と第２接続部５８ｃの外面における径方向外側寄りの部分との間に形成される。つまり、接続流路３８の大部分が、第１タービンスクロール流路３５に対し、インペラシャフト１２の径方向外側に形成されている。
【００８８】
図７に示すように、第１スクロール部材５２の第１流路形成部位５４は、インペラシャフト１２の回転軸線方向に延びる周壁部５４ｅと、周壁部５４ｅにおけるベアリングハウジング２０とは反対側の端部と連続する湾曲した形状の湾曲部５４ｆとを有している。周壁部５４ｅにおけるベアリングハウジング２０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第１リブ５４ｄが形成されている。なお、第２スクロール部材５６の形状は、上記実施形態の第２スクロール部材５６と同じ形状である。
【００８９】
ターボチャージャ１０は、第１スクロール部材５２の湾曲部５４ｆにおける周壁部５４ｅとは反対側の端部と、第２スクロール部材５６の第２接続部５８ｃの径方向中央の部分とが溶接された溶接部Ａを有している。第１スクロール部材５２は、溶接部Ａにより、第２スクロール部材５６と一体化されている。第１スクロール部材５２及び第２スクロール部材５６は、第２環状部位５７がタービン本体部３１の内周側端面３１ｅとタービンシュラウド部５１の環状部５１ｂの他端面５１２とで挟持されることにより、タービンハウジング３０に支持されている。
【００９０】
この場合、第１タービンスクロール流路３５は、第２スクロール部材５６の第２内周部５８ｂの内面、及び第２接続部５８ｃの内面における径方向内側の部分と、第１スクロール部材５２の周壁部５４ｅの内面、及び湾曲部５４ｆの内面と、流路形成プレート６０の第２端面６０ｂとによって囲まれた空間である。第２スクロール部材５６の一部が第１タービンスクロール流路３５の壁面の一部を形成しているため、上記実施形態と比較して第１スクロール部材５２と第２スクロール部材５６とが重なる部分が減少する。よって、ターボチャージャ１０を軽量化できる。また、接続流路３８は、第１スクロール部材５２の周壁部５４ｅの外面と第２スクロール部材５６の第２外周部５８ａの内面との間、及び第１スクロール部材５２の湾曲部５４ｆの外面と第２スクロール部材５６の第２接続部５８ｃの内面との間に形成されている。
【００９１】
○  図８に示すように、第１スクロール部材５２では、第１環状部位５３及び第１内周部５４ｂが省略されている。第２スクロール部材５６の形状は、上記実施形態の第２スクロール部材５６と同じ形状である。ターボチャージャ１０は、第１スクロール部材５２の第１接続部５４ｃにおける第１外周部５４ａとは反対側の端部と、第２スクロール部材５６の第２内周部５８ｂとが溶接された溶接部Ａを有している。第１スクロール部材５２は、溶接部Ａにより、第２スクロール部材５６と一体化されている。第１スクロール部材５２及び第２スクロール部材５６は、第２環状部位５７がタービン本体部３１の内周側端面３１ｅとタービンシュラウド部５１の環状部５１ｂの他端面５１２とで挟持されることにより、タービンハウジング３０に支持されている。
【００９２】
この場合、第１タービンスクロール流路３５は、第２スクロール部材５６の第２内周部５８ｂの内面と、第１スクロール部材５２の第１外周部５４ａの内面、及び第１接続部５４ｃの内面と、流路形成プレート６０の第２端面６０ｂとによって囲まれた空間である。第２スクロール部材５６の一部が第１タービンスクロール流路３５の壁面の一部を形成しているため、上記実施形態と比較して第１スクロール部材５２と第２スクロール部材５６とが重なる部分が減少する。よって、ターボチャージャ１０を軽量化できる。また、接続流路３８は、第１スクロール部材５２の第１外周部５４ａの外面と第２スクロール部材５６の第２外周部５８ａの内面との間、及び第１スクロール部材５２の第１接続部５４ｃの外面と第２スクロール部材５６の第２接続部５８ｃの内面との間に形成されている。
【００９３】
○  図９に示すように、第２スクロール部材５６では、第２環状部位５７が省略されているとともに、インペラシャフト１２の周方向の約半分において、第２外周部５８ａの長さは第２内周部５８ｂと同じ長さである。図示しないが、インペラシャフト１２の周方向の残りの約半分では、第２内周部５８ｂの長さは第２外周部５８ａよりも短くなっている。また、第１スクロール部材５２では、上記実施形態の第１リブ５４ｄが省略されているとともに、第１流路形成部位５４の第１外周部５４ａにおける第１接続部５４ｃとは反対側の端部から第１接続部５４ｃまでの距離は、第２流路形成部位５８の第２外周部５８ａにおける第２接続部５８ｃとは反対側の端部から第２接続部５８ｃまでの距離と同じである。ターボチャージャ１０は、第１スクロール部材５２の第１外周部５４ａにおける第１接続部５４ｃとは反対側の端部と、第２スクロール部材５６の第２内周部５８ｂにおける第２接続部５８ｃとは反対側の端部とが溶接された溶接部Ａを有している。第１スクロール部材５２は、溶接部Ａにより、第２スクロール部材５６とは一体化されている。
【００９４】
第１スクロール部材５２の第１流路形成部位５４及び第２スクロール部材５６の第２流路形成部位５８は、インペラシャフト１２の径方向に並設された状態で、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。インペラシャフト１２の径方向において、第１スクロール部材５２は、第２スクロール部材５６よりも内側に位置している。第１スクロール部材５２の第１外周部５４ａと第２スクロール部材５６の第２内周部５８ｂは、インペラシャフト１２の径方向に重なっている。第１スクロール部材５２及び第２スクロール部材５６は、第１環状部位５３がタービン本体部３１の内周側端面３１ｅとタービンシュラウド部５１の環状部５１ｂの他端面５１２とで挟持されることにより、タービンハウジング３０に支持されている。
【００９５】
この場合、第１タービンスクロール流路３５は、第１スクロール部材５２の第１外周部５４ａの内面、第１内周部５４ｂの内面、及び第１接続部５４ｃの内面と、流路形成プレート６０の第２端面６０ｂのうち第１接続部５４ｃと対向する部分とによって囲まれた空間である。接続流路３８は、第２スクロール部材５６の第２外周部５８ａの内面、第２内周部５８ｂの内面、及び第２接続部５８ｃの内面と、流路形成プレート６０の第２端面６０ｂのうち第２接続部５８ｃと対向する部分とによって囲まれた空間である。図示しないが、第２タービンスクロール流路３６は、第２スクロール部材５６の第２外周部５８ａの内面、第２内周部５８ｂの内面、及び第２接続部５８ｃの内面と、流路形成プレート６０の第２端面６０ｂのうち第２接続部５８ｃと対向する部分とによって囲まれた空間である。第２タービンスクロール流路３６は、第２内周部５８ｂにおける第２外周部５８ａよりも長さが短い部分の端部と、流路形成プレート６０の第２端面６０ｂとの間に設けられた隙間を介して連通流路３７と連通している。
【００９６】
図７〜図９に示す構成では、第１スクロール部材５２と第２スクロール部材５６とは、溶接によって一体化されている。よって、第１スクロール部材５２と第２スクロール部材５６とが一体化されていない場合と比較して、ターボチャージャ１０の製造時において第１スクロール部材５２及び第２スクロール部材５６を扱いやすい。
【００９７】
○  第１スクロール部材５２及び第２スクロール部材５６の支持構造は、図１０及び図１１に示すように変更してもよい。なお、以下では、ベアリングハウジング２０及びタービンハウジング３０の構成についても詳述するが、上記実施形態と同じ構成の部分については説明を省略する。また、図１０及び図１１では、第１スクロール部材５２及び第２スクロール部材５６の形状を上記実施形態と同じ形状としたが、図６〜図９に示す形状に変更してもよい。
【００９８】
図１０及び図１１に示すように、ベアリングハウジング２０の本体部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。よって、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２１ｆから突出する筒状の突出部２１３を有している。突出部２１３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２１３の先端面２１３ａに開口している。突出部２１３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２１３の先端面２１３ａにおける挿通孔２１ｈの周囲には、突出部２１３の先端面２１３ａから突出する環状の凸部２１３ｂが形成されている。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円環状の連結フランジ２１４を有している。
【００９９】
タービンハウジング３０のタービン本体部３１は、外周壁３１ａの外周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３１１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３１２が凹設されている。溝部３１２は、外周壁３１ａの内周面に開口している。溝部３１２は、インペラシャフト１２の径方向に延びる内底面３１２ａと、インペラシャフト１２の回転軸線方向に延びる内周面３１２ｂとによって形成されている。
【０１００】
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２５を備える。閉塞プレート２５は、内周縁からベアリングハウジング２０側に起立する円環状の起立部２５１と、起立部２５１の先端面２５１ａの外周縁からインペラシャフト１２の径方向に突出する連結突起２５２とを有している。
【０１０１】
流路形成プレート６０は、インペラシャフト１２の回転軸線方向において、閉塞プレート２５と第１スクロール部材５２及び第２スクロール部材５６との間に設けられている。流路形成プレート６０は、外周側プレート部６０１と、内周側プレート部６０２と、外周側プレート部６０１の内周縁と内周側プレート部６０２の外周縁とを連結する連結プレート部６０３とを有している。外周側プレート部６０１及び内周側プレート部６０２は、インペラシャフト１２の径方向に延びている。外周側プレート部６０１の一端面は、閉塞プレート２５におけるタービン本体部３１側の一端面２５ａと当接している。外周側プレート部６０１の他端面は、第２リブ５８ｄと当接している。内周側プレート部６０２の一端面の大部分は、閉塞プレート２５の一端面２５ａと離間した状態で対向している。内周側プレート部６０２の他端面のうち径方向内側の部分は、タービンシュラウド部５１の環状部５１ｂと対向し、内周側プレート部６０２の他端面のうち径方向外側の部分は、第１スクロール部材５２の第１流路形成部位５４と対向している。また、内周側プレート部６０２の他端面のうち径方向外側の端部を構成する部分は、第１リブ５４ｄと当接している。
【０１０２】
そして、閉塞プレート２５は、クランプ部材２６の締結力によって、ベアリングハウジング２０の本体部２１の連結フランジ２１４と閉塞プレート２５の連結突起２５２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２５がベアリングハウジング２０に連結された状態において、閉塞プレート２５は、ベアリングハウジング２０の突出部２１３の周囲を取り囲むように位置している。
【０１０３】
インペラシャフト１２の径方向において、ベアリングハウジング２０の突出部２１３の外面と閉塞プレート２５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、ベアリングハウジング２０の突出部２１３の外面に沿う形状であり、突出部２１３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２１３の先端面２１３ａに固定されるとともに、被覆部材２７の内周縁は、インペラシャフト１２の径方向において凸部２１３ｂの外周面と対向している。被覆部材２７の外周部は、本体部の小径側端面２１ｆと起立部２５１の先端面２５１ａとによって挟み込まれている。被覆部材２７の外周縁は、連結突起２５２の内周面と対向している。
【０１０４】
閉塞プレート２５の外周側端部及び外周側プレート部６０１の径方向外側の端部は、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３１２の内底面３１２ａとワッシャＷとの間に配置されている。閉塞プレート２５におけるタービンハウジング３０側の一端面は、流路形成プレート６０の外周側プレート部６０１の一端面と当接し、閉塞プレート２５におけるタービンハウジング３０とは反対側の他端面は、ワッシャＷと当接している。ワッシャＷにおける閉塞プレート２５と対向する側の面は、タービン本体部３１の外周側端面３１ｄと当接している。流路形成プレート６０の外周側プレート部６０１における閉塞プレート２５とは反対側の他端面は、溝部３１２の内底面３１２ａと当接している。閉塞プレート２５の外周縁及び外周側プレート部６０１の外周縁はそれぞれ、溝部３１２の内周面３１２ｂと対向している。取付ボルトＢ２は、閉塞プレート２５及び流路形成プレート６０の外周側プレート部６０１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３１１に螺合される。
【０１０５】
閉塞プレート２５の外周側部位、及び流路形成プレート６０の外周側プレート部６０１の径方向外側の端部は、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ている。これにより、閉塞プレート２５とタービン本体部３１とが連結され、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。また、流路形成プレート６０は、ベアリングハウジング２０とタービンハウジング３０とによって支持されている。
【０１０６】
図１０に示すように、タービンシュラウド部５１は、タービン本体部３１の内周側端面３１ｅとタービンシュラウド部５１の環状部５１ｂの他端面５１２との間に第１環状部位５３及び第２環状部位５７が配置された状態で、ボルトとしての取付ボルトＢ２によってタービン本体部３１の内周壁３１ｂに連結されていてもよい。詳しくは、タービンシュラウド部５１の環状部５１ｂには、取付ボルトＢ２の軸部が挿通可能な取付孔５１ｈと、一端面５１１が凹設された凹部５１ｃとが形成されている。凹部５１ｃの底面は、取付孔５１ｈと連通している。また、第１環状部位５３及び第２環状部位５７には、取付ボルトＢ２の軸部が挿通可能な取付孔５３ｈ，５７ｈがそれぞれ形成されている。さらに、タービン本体部３１の内周壁３１ｂには、取付ボルトＢ２を螺合可能な取付部３１ｈが形成されている。取付ボルトＢ２は、環状部５１ｂの取付孔５１ｈ、第１環状部位５３の取付孔５３ｈ、及び第２環状部位５７の取付孔５７ｈに挿通された後、内周壁３１ｂの取付部３１ｈに螺合される。取付ボルトＢ２の頭部は、凹部５１ｃに収容されることにより、環状部５１ｂの一端面５１１から突出しないようになっている。
【０１０７】
この場合、取付ボルトＢ２の螺合に伴う軸力がタービンシュラウド部５１の環状部５１ｂに作用することで、第１環状部位５３及び第２環状部位５７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とによって挟み込まれ、タービンハウジング３０に支持される。このため、例えば、板ばね６２によって、環状部５１ｂをタービン本体部３１に向けて付勢する必要が無い。また、流路形成プレート６０とタービンシュラウド部５１の環状部５１ｂとの間隔を保持するためのスペーサ６１を省略できる。よって、ターボチャージャ１０の構成を簡素化できる。
【０１０８】
図１１に示すように、タービンシュラウド部５１の筒部５１ａの外周面には雄ねじ溝５１３が形成され、タービン本体部３１の内周壁３１ｂにおける外周壁３１ａとは反対側の面には雌ねじ溝３１３が形成されていてもよい。タービンシュラウド部５１は、タービン本体部３１の内周側端面３１ｅとタービンシュラウド部５１の環状部５１ｂの他端面５１２との間に第１環状部位５３及び第２環状部位５７が配置された状態で、筒部５１ａの雄ねじ溝５１３が内周壁３１ｂの雌ねじ溝３１３に螺合されることにより、タービンハウジング３０に連結される。
【０１０９】
この場合、タービンシュラウド部５１の筒部５１ａの螺合に伴う軸力によって、第１環状部位５３及び第２環状部位５７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とによって挟み込まれ、タービンハウジング３０に支持される。このため、例えば、板ばね６２によって、環状部５１ｂをタービン本体部３１に向けて付勢する必要が無い。また、流路形成プレート６０とタービンシュラウド部５１の環状部５１ｂとの間隔を保持するためのスペーサ６１を省略できる。よって、ターボチャージャ１０の構成を簡素化できる。
【０１１０】
○  図１２に示すように、第２吸入口形成部材５９における第２流路形成部位５８とは反対側の端部は、第１環状部位５３及び第２環状部位５７の周方向において、第１吸入口形成部材５５における第１流路形成部位５４とは反対側の端部に対して約１８０度ずれた位置に位置していてもよい。つまり、第２吸入口３３ｂの長さを短くしてもよい。この場合、接続流路３８は形成されず、第２吸入口３３ｂは第２タービンスクロール流路３６と直接連通する。
【０１１１】
○  第１スクロール部材５２及び第２スクロール部材５６の支持構造を以下のように変更してもよい。
例えば、タービン本体部３１の内周側端面３１ｅとタービンシュラウド部５１の筒部５１ａの他端面５１２とで第１環状部位５３を挟み込むことにより、第１スクロール部材５２を支持する。また、第２スクロール部材５６について、上記実施形態の第２リブ５８ｄの長さをインペラシャフト１２の径方向外側に延長するとともに、第２環状部位５７を省略する。そして、ベアリングハウジング２０とタービン本体部３１の外周側端面３１ｄとで第２リブ５８ｄを挟み込むことにより、第２スクロール部材５６を支持する。なお、第２リブ５８ｄは、流路形成プレート６０とともに挟み込まれていてもよいし、単独で挟み込まれていてもよい。
【０１１２】
第１スクロール部材５２の第１環状部位５３及び第２スクロール部材５６の第２環状部位５７の両方をタービン本体部３１とタービンシュラウド部５１とで挟み込む構成の場合、タービンインペラ１３とタービンシュラウド部５１との隙間は、第１環状部位５３及び第２環状部位５７の厚み方向における寸法公差を考慮して設定される。これに対し、第１スクロール部材５２の第１環状部位５３のみをタービン本体部３１とタービンシュラウド部５１とで挟み込む構成とすることで、タービンインペラ１３とタービンシュラウド部５１との隙間は、第１環状部位５３の厚み方向における寸法公差を考慮して設定される。つまり、第２環状部位５７の寸法公差を考慮することなくタービンインペラ１３とタービンシュラウド部５１との隙間を設定できる。よって、タービンインペラ１３とタービンシュラウド部５１との隙間の寸法公差を小さくでき、ターボチャージャ１０の性能を向上できる。
【０１１３】
また、上記構成では、第２内周部５８ｂにおける第２接続部５８ｃとは反対側の端部が、第２スクロール部材５６の内周側端部であるとともに自由端である。第２内周部５８ｂにおける第２接続部５８ｃとは反対側の端部の先端は自由端側縁部であり、タービンシュラウド部５１は、第２内周部５８ｂにおける第２接続部５８ｃとは反対側の端部の先端と対向する対向部材である。第２内周部５８ｂにおける第２接続部５８ｃとは反対側の端部の先端は、タービンシュラウド部５１と離間した状態で対向する。
【０１１４】
なお、第２内周部５８ｂは、例えば、内面が第１スクロール部材５２の第１内周部５４ｂに当接していてもよいし、外面がタービン本体部３１の内周壁３１ｂに当接していてもよい。「第２スクロール部材の内周側端部は自由端である」には、内周側端部が周辺部材と当接するが、周辺部材に対して内周側端部が摺動可能であり、第２スクロール部材５６の内周側で第２スクロール部材５６の熱伸びが妨げられない状態が含まれる。
【０１１５】
○  第１スクロール部材５２及び第２スクロール部材５６の支持構造を以下のように変更してもよい。
例えば、タービン本体部３１の内周側端面３１ｅとタービンシュラウド部５１の筒部５１ａの他端面５１２とで第２環状部位５７を挟み込むことにより、第２スクロール部材５６を支持する。また、第１スクロール部材５２について、上記実施形態の第１リブ５４ｄの長さをインペラシャフト１２の径方向外側に延長するとともに、第１環状部位５３を省略する。そして、ベアリングハウジング２０とタービン本体部３１の外周側端面３１ｄとで第１リブ５４ｄを挟み込むことにより、第１スクロール部材５２を支持する。なお、第１リブ５４ｄは、流路形成プレート６０とともに挟み込まれていてもよいし、単独で挟み込まれていてもよい。
【０１１６】
この場合、第２スクロール部材５６の第２環状部位５７のみをタービン本体部３１とタービンシュラウド部５１とで挟み込むため、タービンインペラ１３とタービンシュラウド部５１との隙間は、第２環状部位５７の厚み方向における寸法公差を考慮して設定される。つまり、第１環状部位５３の厚み方向における寸法公差を考慮することなくタービンインペラ１３とタービンシュラウド部５１との隙間を設定できる。よって、タービンインペラ１３とタービンシュラウド部５１との隙間の寸法公差を小さくでき、ターボチャージャ１０の性能を向上できる。
【０１１７】
また、上記構成では、第１内周部５４ｂにおける第１接続部５４ｃとは反対側の端部は、第１スクロール部材５２の内周側端部であるとともに自由端である。第１内周部５４ｂにおける第１接続部５４ｃとは反対側の端部の先端は自由端側縁部であり、流路形成プレート６０は、第１内周部５４ｂにおける第１接続部５４ｃとは反対側の端部の先端と対向する対向部材である。第１内周部５４ｂにおける第１接続部５４ｃとは反対側の端部の先端は、流路形成プレート６０の第２端面６０ｂと離間した状態で対向する。
【０１１８】
なお、第１内周部５４ｂの外面は、例えば、第２スクロール部材５６の第２内周部５８ｂの内面に当接していてもよい。「第１スクロール部材の内周側端部は自由端である」には、内周側端部が周辺部材と当接するが、周辺部材に対して内周側端部が摺動可能であり、第１スクロール部材５２の内周側で第１スクロール部材５２の熱伸びが妨げられない状態が含まれる。
【０１１９】
○  第１スクロール部材５２及び第２スクロール部材５６の支持構造を以下のように変更してもよい。
例えば、第１スクロール部材５２について、上記実施形態の第１リブ５４ｄの長さをインペラシャフト１２の径方向外側に向けて延長するとともに、第１環状部位５３を省略する。また、第２スクロール部材５６について、上記実施形態の第２リブ５８ｄをインペラシャフト１２の径方向外側に向けて延長するとともに、第２環状部位５７を省略する。第１リブ５４ｄ及び第２リブ５８ｄをインペラシャフト１２の回転軸線方向に重なった状態で、ベアリングハウジング２０とタービン本体部３１の外周側端面３１ｄとで挟み込むことにより、第１スクロール部材５２及び第２スクロール部材５６を支持する。
【０１２０】
上記構成では、第２内周部５８ｂにおける第２接続部５８ｃとは反対側の端部は、第２スクロール部材５６の内周側端部であるとともに自由端である。第２内周部５８ｂにおける第２接続部５８ｃとは反対側の端部の先端は自由端側縁部であり、タービンシュラウド部５１は、第２内周部５８ｂにおける第２接続部５８ｃとは反対側の端部の先端と対向する対向部材である。第２内周部５８ｂにおける第２接続部５８ｃとは反対側の端部の先端は、タービンシュラウド部５１と離間した状態で対向する。
【０１２１】
また、第１内周部５４ｂにおける第１接続部５４ｃとは反対側の端部は、第１スクロール部材５２の内周側端部であるとともに自由端である。第１内周部５４ｂにおける第１接続部５４ｃとは反対側の端部の先端は自由端側縁部であり、流路形成プレート６０は、第１内周部５４ｂにおける第１接続部５４ｃとは反対側の端部の先端と対向する対向部材である。第１内周部５４ｂにおける第１接続部５４ｃとは反対側の端部の先端は、流路形成プレート６０の第２端面６０ｂと離間した状態で対向する。
【０１２２】
○  プレス加工により第１スクロール部材５２を形成可能であれば、第１環状部位５３の径方向における第１外周部５４ａから第１内周部５４ｂまでの距離は、インペラシャフト１２の回転軸線方向において一定でなくてもよい。第１環状部位５３の径方向における第１外周部５４ａから第１内周部５４ｂまでの距離は、第１接続部５４ｃから開口に向かうにつれて長くなっていてもよい。つまり、第１スクロール部材５２は、インペラシャフト１２の回転軸線方向において第１接続部５４ｃから開口に向かうにつれて開口径が大きくなる形状でもよい。
【０１２３】
同様に、プレス加工により第２スクロール部材５６を形成可能であれば、第２環状部位５７の径方向における第２外周部５８ａから第２内周部５８ｂまでの距離は、インペラシャフト１２の回転軸線方向において一定でなくてもよい。第２環状部位５７の径方向における第２外周部５８ａから第２内周部５８ｂまでの距離は、第２接続部５８ｃから開口に向かうにつれて長くなっていてもよい。つまり、第２スクロール部材５６は、インペラシャフト１２の回転軸線方向において第２接続部５８ｃから開口に向かうにつれて開口径が大きくなる形状でもよい。
【０１２４】
○  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を備えていてもよい。複数の固定ベーンは、連通流路３７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る。この場合、固定ベーンによって、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、流路形成プレート６０の第２端面６０ｂとの間隔を保持できるため、スペーサ６１を省略できる。
【０１２５】
また、ターボチャージャ１０は、タービンシュラウド部５１及び流路形成プレート６０によって回動可能に支持された複数の可変ベーンと、可変ベーンを駆動させる複数のリンク部材とを備えていてもよい。複数の可変ベーン及び複数のリンク部材は、連通流路３７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の回転軸線方向において、複数の可変ベーンは、流路形成プレート６０とタービンシュラウド部５１との間に配置され、複数のリンク部材は、流路形成プレート６０とベアリングハウジング２０の本体部２１との間に配置される。各リンク部材は、各可変ベーンを駆動させて、環状部５１ｂに対する可変ベーンの配置角度を変更することにより、連通流路３７の流路断面積が変更する。連通流路３７の流路断面積を変更することにより、タービン室３４に導かれる排ガスの流速が調整される。
【０１２６】
○  流路形成プレートを省略し、ベアリングハウジング２０によって、第１スクロール部材５２及び第２スクロール部材５６の開口を覆ってもよい。つまり、ベアリングハウジング２０を閉塞部材としてもよい。この場合、ベアリングハウジング２０の本体部２１の一端面２１ａが、第１タービンスクロール流路３５、第２タービンスクロール流路３６、及び接続流路３８におけるベアリングハウジング２０側の壁面を形成する。
【０１２７】
○  第１スクロール部材５２の第１流路形成部位５４の第１リブ５４ｄによって、第１流路形成部位５４の第１外周部５４ａと第２流路形成部位５８の第２外周部５８ａとの隙間Ｓ３を覆ってもよい。この場合、接続流路３８は、第１流路形成部位５４の外面と、第２流路形成部位５８の内面と、第１リブ５４ｄにおける第１接続部５４ｃ側の面とによって囲まれた空間となる。
【０１２８】
○  第１スクロール部材５２の第１流路形成部位５４の第１リブ５４ｄは、流路形成プレート６０の外周側端部６０ｃと離間していてもよい。また、第１リブ５４ｄは、流路形成プレート６０の外周側端部６０ｃとは反対側で第１スクロール部材５２の周辺部材と当接していてもよい。図１０及び図１１では、第１スクロール部材５２の第１流路形成部位５４の第１リブ５４ｄは、流路形成プレート６０の外周側プレート部６０１と離間していてもよい。また、第１リブ５４ｄは、流路形成プレート６０の外周側プレート部６０１とは反対側で第１スクロール部材５２の周辺部材と当接していてもよい。
【０１２９】
「第１スクロール部材の外周側端部は自由端である」には、外周側端部が周辺部材と当接するが、周辺部材に対して外周側端部が摺動可能であり、第１スクロール部材５２の外周側で第１スクロール部材５２の熱伸びが妨げられない状態が含まれる。
【０１３０】
○  第２スクロール部材５６の第２流路形成部位５８の第２リブ５８ｄは、流路形成プレート６０の外周側端部６０ｃと離間していてもよい。また、第２リブ５８ｄは、流路形成プレート６０の外周側端部６０ｃとは反対側で第２スクロール部材５６の周辺部材と当接していてもよい。
【０１３１】
「第２スクロール部材の外周側端部は自由端である」には、外周側端部が周辺部材と当接するが、周辺部材に対して外周側端部が摺動可能であり、第２スクロール部材５６の外周側で第２スクロール部材５６の熱伸びが妨げられない状態が含まれる。
【０１３２】
○  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２スクロール部材５６の第２流路形成部位５８の第２外周部５８ａとの間に設けられた第１弾性部材７２を省略してもよい。
【０１３３】
○  第１弾性部材７２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流路形成部位５８の第２外周部５８ａに対する第１弾性部材７２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。
【０１３４】
○  インペラシャフト１２の回転軸線方向において、流路形成プレート６０の第１端面６０ａとベアリングハウジング２０の本体部２１の一端面２１ａとの間に設けられた第２弾性部材７３を省略してもよい。
【０１３５】
○  第２弾性部材７３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。
○  流路形成プレート６０の第１端面６０ａに対する第２弾性部材７３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。
【０１３６】
○  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３７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。
【０１３７】
○  第１吸入口形成部材５５は、第１スクロール部材５２と一体形成されず、第１スクロール部材５２と別部材であってもよい。
○  第２吸入口形成部材５９は、第２スクロール部材５６と一体形成されず、第２スクロール部材５６と別部材であってもよい。
【０１３８】
○  内燃機関Ｅは、ガソリンエンジンでもよいし、ディーゼルエンジンでもよい。また、内燃機関Ｅは、４気筒エンジンに限定されず、６気筒エンジンでもよい。また、気筒の配置は、直列配置に限定されず、Ｖ型配置でもよい。
【０１３９】
○  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】
【０１４０】
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、２０…ベアリングハウジング、３０…タービンハウジング、３３ａ…第１吸入口、３３ｂ…第２吸入口、３４…タービン室、３５…第１タービンスクロール流路、３６…第２タービンスクロール流路、３７…連通流路、３８…接続流路、５１…タービンシュラウド部、５１ａ…筒部、５１ｂ…環状部、５２…第１スクロール部材、５３…内周側端部としての第１環状部位、５４…第１流路形成部位、５４ａ…第１外周部、５４ｂ…第１内周部、５４ｃ…第１接続部、５４ｄ…外周側端部としての第１リブ、５４ｘ…自由端側縁部としての先端部、５６…第２スクロール部材、５７…内周側端部としての第２環状部位、５８…第２流路形成部位、５８ａ…第２外周部、５８ｂ…第２内周部、５８ｃ…第２接続部、５８ｄ…外周側端部としての第２リブ、５８ｘ…自由端側縁部としての先端部、６０…閉塞部材としての流路形成プレート、Ａ…溶接部、Ｂ２…ボルトとしての取付ボルト、Ｅ…内燃機関、Ｓ１…開口。
【図１】
2020159221.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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