(57)【要約】  内燃機関１は、吸気通路２０に設けられる低圧コンプレッサホイール５４及び排気通路３０に設けられて同ホイール５４に連結される低圧タービンホイール６４を有する低圧過給機ＬＴＣと、吸気通路２０に設けられる高圧コンプレッサホイール５５及び排気通路３０に設けられて同ホイール５５に連結される高圧タービンホイール６５を有する高圧過給機ＨＴＣとを備える。低圧コンプレッサホイール５４を囲繞する低圧コンプレッサハウジング部５１と低圧タービンホイール６４を囲繞する低圧タービンハウジング部６１との間に形成される空間には、高圧コンプレッサホイール５５を囲繞する高圧コンプレッサハウジング部５２の一部及び高圧タービンホイール６５を囲繞する高圧タービンハウジング６２の一部の双方が位置する。
2010122668.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１過給機と第２過給機とを備える、内燃機関の過給機システムにおいて、
前記第１過給機は、前記内燃機関の吸気通路に設けられる第１コンプレッサホイール、前記内燃機関の排気通路に設けられて同第１コンプレッサホイールに第１シャフトにより連結される第１タービンホイール、前記第１コンプレッサホイールを囲繞する第１コンプレッサハウジング、及び前記第１タービンホイールを囲繞する第１タービンハウジングを有し、
前記第２過給機は、前記吸気通路に設けられる第２コンプレッサホイール、前記排気通路に設けられて同第２コンプレッサホイールに第２シャフトにより連結される第２タービンホイール、前記第２コンプレッサホイールを囲繞する第２コンプレッサハウジング、及び前記第２タービンホイールを囲繞する第２タービンハウジングを有し、
前記第１コンプレッサハウジングと前記第１タービンハウジングとの間に形成される空間に、前記第２コンプレッサハウジングの一部及び前記第２タービンハウジングの一部の少なくとも一方が位置するように、第１及び第２コンプレッサハウジング並びに第１及び第２タービンハウジングが構成される
ことを特徴とする内燃機関の過給機システム。
【請求項２】
請求項１に記載の内燃機関の過給機システムにおいて、
前記空間に前記第２コンプレッサハウジングの一部及び前記第２タービンハウジングの一部の双方が位置するように、第１及び第２コンプレッサハウジング並びに第１及び第２タービンハウジングが構成される
ことを特徴とする内燃機関の過給機システム。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の内燃機関の過給機システムにおいて、
前記第１コンプレッサホイールは前記第２コンプレッサホイールに比べて径方向における体格が大きくされるとともに、前記第１タービンホイールは前記第２タービンホイールに比べて径方向における体格が大きくされる
ことを特徴とする内燃機関の過給機システム。
【請求項４】
請求項３に記載の内燃機関の過給機システムにおいて、
前記第２シャフトを支持する第２ベアリングはボールベアリングである
ことを特徴とする内燃機関の過給機システム。
【請求項５】
請求項３又は請求項４に記載の内燃機関の過給機システムにおいて、
前記第２タービンハウジングの内部には、前記第２タービンホイールに対して作用する排気の流量を可変とする流量可変機構が設けられている
ことを特徴とする内燃機関の過給機システム。
【請求項６】
請求項５に記載の内燃機関の過給機システムにおいて
前記流量可変機構は前記第２シャフトの軸方向に沿って変位する円筒弁を備えている
ことを特徴とする内燃機関の過給機システム。
【請求項７】
請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の内燃機関の過給機システムにおいて、
前記空間に前記第２コンプレッサハウジングの一部及び前記第２タービンハウジングの一部の双方が位置するようにこれら第１及び第２コンプレッサハウジング並びに第１及び第２タービンハウジングが構成され、
前記第１過給機は、前記第１シャフトを支持する第１ベアリング、及び前記第１ベアリングを囲繞する第１ベアリングハウジングを有し、
前記第２過給機は、前記第２シャフトを支持する第２ベアリング、及び前記第２ベアリングを囲繞する第２ベアリングハウジングを有し、
前記第１ベアリングハウジングと前記第２ベアリングハウジングとは一体にて形成される
ことを特徴とする内燃機関の過給機システム。
【請求項８】
請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載の内燃機関の過給機システムにおいて、
前記第１コンプレッサホイールは前記第２コンプレッサホイールよりも前記吸気通路の上流側に設けられ、
前記空間に前記第２コンプレッサハウジングの一部が位置するように、第１及び第２コンプレッサハウジング並びに第１及び第２タービンハウジングが構成され、
前記第１コンプレッサハウジングと前記第２コンプレッサハウジングとは一体にて形成される
ことを特徴とする内燃機関の過給機システム。
【請求項９】
請求項８に記載の内燃機関の過給機システムにおいて、
前記第１コンプレッサホイールは前記第２コンプレッサホイールに比べて径方向における体格が大きくされ、
前記第２コンプレッサホイールを迂回する吸気迂回通路が前記第１コンプレッサハウジング及び前記第２コンプレッサハウジングと一体にて形成される
ことを特徴とする内燃機関の過給機システム。
【請求項１０】
請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載の内燃機関の過給機システムにおいて、
前記第１コンプレッサハウジングと前記第２コンプレッサハウジングとは別体にて形成される
ことを特徴とする内燃機関の過給機システム。
【請求項１１】
請求項１０に記載の内燃機関の過給機システムにおいて、
前記第１コンプレッサハウジングと前記第２コンプレッサハウジングとは弾性部材からなる接続部により接続される
ことを特徴とする内燃機関の過給機システム。
【請求項１２】
請求項１〜請求項１１のいずれか一項に記載の内燃機関の過給機システムにおいて、
前記第１タービンホイールは前記第２タービンホイールよりも前記排気通路の下流側に設けられ、
前記空間に前記第２タービンハウジングの一部が位置するように、第１及び第２コンプレッサハウジング並びに第１及び第２タービンハウジングが構成され、
前記第１タービンハウジングと前記第２タービンハウジングとは一体にて形成される
ことを特徴とする内燃機関の過給機システム。
【請求項１３】
請求項１２に記載の内燃機関の過給機システムにおいて、
前記第１タービンホイールは前記第２タービンホイールに比べて径方向における体格が大きくされ、
前記第１タービンホイールを迂回する排気迂回通路が前記第１タービンハウジング及び前記第２タービンハウジングと一体にて形成される
ことを特徴とする内燃機関の過給機システム。
【請求項１４】
請求項１〜請求項１１のいずれか一項に記載の内燃機関の過給機システムにおいて、
前記第１タービンハウジングと前記第２タービンハウジングとは別体にて形成される
ことを特徴とする内燃機関の過給機システム。
【請求項１５】
請求項１４に記載の内燃機関の過給機システムにおいて、
前記第１タービンハウジングと前記第２タービンハウジングとは弾性部材からなる接続部により接続される
ことを特徴とする内燃機関の過給機システム。
【請求項１６】
請求項１５に記載の内燃機関の過給機システムにおいて、
前記接続部は蛇腹構造を有している
ことを特徴とする内燃機関の過給機システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第１過給機と第２過給機とを備える、内燃機関の過給機システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の内燃機関の過給機システムとしては、例えば特許文献１に記載のものがある。特許文献１に記載のものも含めて従来一般の過給機システムにおいては、低圧過給機と高圧過給機とを備えている。具体的には、内燃機関の吸気通路には吸気上流側から順に、低圧コンプレッサホイール及び同低圧コンプレッサホイールに比べて小型の高圧コンプレッサホイールが設けられている。また、内燃機関の排気通路には排気上流側から順に、高圧タービンホイール及び同高圧タービンホイールに比べて大型の高圧タービンホイールが設けられている。これら低圧コンプレッサホイール及び高圧コンプレッサホイールはそれぞれ低圧コンプレッサハウジング及び高圧コンプレッサハウジングにより囲繞されている。また、低圧タービンホイール及び高圧タービンホイールはそれぞれ低圧タービンハウジング及び高圧タービンハウジングにより囲繞されている。【０００３】
また、内燃機関の排気通路には、高圧タービンホイールの上流側と下流側とを接続して高圧タービンホイールを迂回する排気迂回通路が設けられ、同迂回通路に設けられた排気迂回弁の開度制御を通じて高圧タービンホイールへ流入する排気流量が制御されるようになっているものもある。【０００４】
ところで、こうした従来の過給機システムにあっては、内燃機関に加えて複数のコンプレッサハウジング、タービンハウジング及び排気迂回通路を備える必要があることから、例えば低圧過給機と高圧過給機とを所定の距離をおいて同軸状に設けるといった構成や、高圧過給機の鉛直方向下方に所定の距離をおいて低圧過給機を設けるといった構成が採用されている。しかしながらこれらの場合には、過給機システム全体、ひいては内燃機関の体格が大きなものとなり、その搭載スペースを確保することが困難となるといった問題が生じる。
【特許文献１】特開２００５―１３３６５１号公報
【発明の開示】
【０００５】
本発明の目的は、過給機システム全体の体格を小さくすることのできる内燃機関の過給機システムを提供することにある。
上記目的を達成するため、本発明に従う内燃機関の過給機システムは、第１過給機と第２過給機とを備え、前記第１過給機は、前記内燃機関の吸気通路に設けられる第１コンプレッサホイール、前記内燃機関の排気通路に設けられて同第１コンプレッサホイールに第１シャフトにより連結される第１タービンホイール、前記第１コンプレッサホイールを囲繞する第１コンプレッサハウジング、及び前記第１タービンホイールを囲繞する第１タービンハウジングを有し、前記第２過給機は、前記吸気通路に設けられる第２コンプレッサホイール、前記排気通路に設けられて同第２コンプレッサホイールに第２シャフトにより連結される第２タービンホイール、前記第２コンプレッサホイールを囲繞する第２コンプレッサハウジング、及び前記第２タービンホイールを囲繞する第２タービンハウジングを有する。前記第１コンプレッサハウジングと前記第１タービンハウジングとの間に形成される空間に、前記第２コンプレッサハウジングの一部及び前記第２タービンハウジングの一部の少なくとも一方が位置するように、第１及び第２コンプレッサハウジング並びに第１及び第２タービンハウジングが構成される。
【０００６】
同構成によれば、上記空間に、第２コンプレッサハウジングの一部及び第２タービンハウジングの一部の双方が位置しない構造に比べて、第１シャフトの軸方向に対して垂直な方向における過給機システム全体としての体格を小さなものとすることができる。従って、過給機システム全体としての体格を的確に小さくすることができるようになる。
【０００７】
また、前記空間に前記第２コンプレッサハウジングの一部及び前記第２タービンハウジングの一部の双方が位置するように、第１及び第２コンプレッサハウジング並びに第１及び第２タービンハウジングが構成されるといった態様が好ましい。
【０００８】
同構成によれば、上記空間に、第２コンプレッサハウジングの一部及び第２タービンハウジングの一部のいずれか一方が位置する構造に比べて、第１シャフトの軸方向における過給機システム全体としての体格を小さなものとすることができる。従って、過給機システム全体としての体格を一層的確に小さくすることができるようになる。
【０００９】
また、前記第１コンプレッサホイールは前記第２コンプレッサホイールに比べて径方向における体格が大きくされ、前記第１タービンホイールは前記第２タービンホイールに比べて径方向における体格が大きくされるといった態様が好ましい。
【００１０】
上記構成によるように、第１コンプレッサホイールの径方向における体格を第２コンプレッサホイールに比べて大きくするとともに、第１タービンホイールの径方向における体格を第２タービンホイールに比べて大きくするといった態様を採用すれば、その逆の態様、すなわち第１コンプレッサホイールの径方向における体格を第２コンプレッサホイールに比べて小さくするとともに、第１タービンホイールの径方向における体格を第２タービンホイールに比べて小さくするといった態様を採用する場合に比べて、第１コンプレッサハウジングと第１タービンハウジングとの間に形成される空間を大きなものとすることができる。従って、その空間に、第２コンプレッサハウジングの一部及び第２タービンハウジングの一部の少なくとも一方が位置するようにする上で、上記空間を的確に確保することができるようになる。
【００１１】
また、前記第２シャフトを支持する第２ベアリングはボールベアリングであるといった態様が好ましい。
一般に、排気駆動式の過給機では、シャフトを支持するベアリングとして、ラジアル荷重を受けるフルフロートベアリングと、スラスト荷重を受けるスラストベアリングとを備えている。これに対して、上記構成によれば、第２ベアリングが、ラジアル荷重及びスラスト荷重の双方を受けるボールベアリングであることから、第２ベアリングがフルフロートベアリングとスラストベアリングとによって構成されるものに比べて、第２シャフトの長さを短くすることができる。従って、第１コンプレッサハウジングと第１タービンハウジングとの間に形成される空間に、第２コンプレッサハウジングの一部及び第２タービンハウジングの一部の双方が位置する構成を容易に実現することができるようになる。
【００１２】
他方、前記第２タービンハウジングの内部には、前記第２タービンホイールに対して作用する排気の流量を可変とする流量可変機構が設けられているといった態様が好ましい。
同態様によれば、流量可変弁の開度制御を通じて第２タービンホイールに対して作用する排気の流量を可変とすることができる。これにより、第２過給機の過給特性を機関運転状態に応じて的確に変更することができるようになる。
【００１３】
また、流量可変弁の開度制御を通じて第２タービンホイールに対して排気が作用しない状態とすれば、第２タービンハウジング自体を、第２タービンホイールを迂回する迂回通路として機能させることができる。これにより、例えば第２タービンハウジングの上流側と下流側とを接続して第２タービンホイールを迂回する迂回通路を別途設ける構成に比べて、過給機システム全体としての体格を一層的確に小さくすることができるようになる。
【００１４】
またこの場合には、前記流量可変機構は前記第２シャフトの軸方向に沿って変位する円筒弁を備えているといった態様が好ましい。
同態様によれば、第２タービンホイールに対して作用する排気の流量を可変とする流量可変弁が、第２シャフトの軸方向に沿って、すなわち排気の流れ方向に対して垂直な方向に変位する円筒弁として構成されることから、同弁を駆動するために必要となる力を小さく抑えることができる。このため、流量可変弁のアクチュエータの体格を小さくすることができ、過給機システム全体としての体格を一層的確に小さくすることができるようになる。
【００１５】
また、前記空間に前記第２コンプレッサハウジングの一部及び前記第２タービンハウジングの一部の双方が位置するようにこれら第１及び第２コンプレッサハウジング並びに第１及び第２タービンハウジングが構成され、前記第１過給機は、前記第１シャフトを支持する第１ベアリング、及び前記第１ベアリングを囲繞する第１ベアリングハウジングを有し、前記第２過給機は、前記第２シャフトを支持する第２ベアリング、及び前記第２ベアリングを囲繞する第２ベアリングハウジングを有し、前記第１ベアリングハウジングと前記第２ベアリングハウジングとは一体にて形成されるといった態様が好ましい。
【００１６】
第１コンプレッサハウジングと第１タービンハウジングとの間に形成される空間に、第２コンプレッサハウジングの一部及び第２タービンハウジングの一部の双方が位置する構成にあっては、第１シャフトの軸方向に対して垂直な方向における第１ベアリングハウジングと第２ベアリングハウジングとの距離を小さなものとすることができる。このため、上記構成によるように、第１ベアリングハウジングと第２ベアリングハウジングとは一体にて形成されてなるといった態様を採用すれば、これらベアリングハウジングの一体化により部品点数の削減を図るとともに、これらベアリングハウジングの一体化にともないベアリングハウジング全体としての体格が増大することを的確に抑制することができるようになる。
【００１７】
また、前記第１コンプレッサホイールは前記第２コンプレッサホイールよりも前記吸気通路の上流側に設けられ、前記空間に前記第２コンプレッサハウジングの一部が位置するように、第１及び第２コンプレッサハウジング並びに第１及び第２タービンハウジングが構成され、前記第１コンプレッサハウジングと前記第２コンプレッサハウジングとは一体にて形成されるといった態様をもって具体化することができる。
【００１８】
同態様によれば、コンプレッサハウジングの一体化により部品点数の削減を図ることができるようになる。また、第１コンプレッサホイールは第２コンプレッサホイールよりも吸気通路の上流側に設けられるとともに、第１コンプレッサハウジングと第１タービンハウジングとの間に形成される空間に第２コンプレッサハウジングの一部が位置する構成であることから、第１シャフトの軸方向における第１コンプレッサハウジングと第２コンプレッサハウジングとの距離を小さなものとすることができ、これらコンプレッサハウジングの一体化にともないコンプレッサハウジング全体としての体格が増大することを的確に抑制することができるようになる。
【００１９】
またこの場合には、前記第１コンプレッサホイールは前記第２コンプレッサホイールに比べて径方向における体格が大きくされ、前記第２コンプレッサホイールを迂回する吸気迂回通路が前記第１コンプレッサハウジング及び前記第２コンプレッサハウジングと一体にて形成されるといった態様が好ましい。
【００２０】
同態様によれば、第１コンプレッサハウジング、第２コンプレッサハウジング、及び吸気迂回通路を一体化することにより部品点数を削減することができるようになる。
或いは、前記第１コンプレッサハウジングと前記第２コンプレッサハウジングとは別体にて形成されるといった態様をもって具体化することができる。
【００２１】
この場合には、前記第１コンプレッサハウジングと前記第２コンプレッサハウジングとは弾性部材からなる接続部により接続されるといった態様をもって具体化することができる。
【００２２】
同態様によれば、第１コンプレッサハウジング及び第２コンプレッサハウジングの少なくとも一方に製造時におけるばらつきや組み付け時におけるばらつきが存在する場合であっても、それらのばらつきを接続部の弾性変形を通じて吸収することができる。従って、コンプレッサハウジングを容易に組み付けることができるようになる。
【００２３】
一方、前記第１タービンホイールは前記第２タービンホイールよりも前記排気通路の下流側に設けられ、前記空間に前記第２タービンハウジングの一部が位置するように、第１及び第２コンプレッサハウジング並びに第１及び第２タービンハウジングが構成され、前記第１タービンハウジングと前記第２タービンハウジングとは一体にて形成されるといった態様をもって具体化することができる。
【００２４】
同態様によれば、タービンハウジングの一体化により部品点数の削減を図ることができるようになる。また、第１タービンホイールは第２タービンホイールよりも排気通路の下流側に設けられるとともに、第１コンプレッサハウジングと第１タービンハウジングとの間に形成される空間に第２タービンハウジングの一部が位置する構成であることから、第１シャフトの軸方向における第１タービンハウジングと第２タービンハウジングとの距離を小さなものとすることができ、これらタービンハウジングの一体化にともないタービンハウジング全体としての体格が増大することを的確に抑制することができるようになる。
【００２５】
また、前記第１タービンホイールは前記第２タービンホイールに比べて径方向における体格が大きくされ、前記第１タービンホイールを迂回する排気迂回通路が前記第１タービンハウジング及び前記第２タービンハウジングと一体にて形成されるといった態様が好ましい。
【００２６】
同態様によれば、第１タービンハウジング、第２タービンハウジング、及び排気迂回通路を一体化することにより部品点数を削減することができるようになる。
或いは、前記第１タービンハウジングと前記第２タービンハウジングとは別体にて形成されるといった態様をもって具体化することができる。
【００２７】
またこの場合には、前記第１タービンハウジングと前記第２タービンハウジングとは弾性部材からなる接続部により接続されるといった態様が好ましい。
同態様によれば、第１タービンハウジング及び第２タービンハウジングの少なくとも一方に製造時におけるばらつきや組み付け時におけるばらつきが存在する場合であっても、それらのばらつきを接続部の弾性変形を通じて吸収することができる。従って、タービンハウジングを容易に組み付けることができるようになる。
【００２８】
また、上記態様によれば、第１タービンハウジングや第２タービンハウジングの熱膨張を、接続部の弾性変形を通じて吸収することができる。従って、これらタービンハウジングの熱膨張に起因してクラック等が生じることを的確に抑制することができるようになる。
【００２９】
またこの場合には、前記接続部は蛇腹構造を有しているといった態様をもって具体化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の第１実施形態に係る内燃機関の過給機システムの概略構成を示すブロック図。
【図２】図１の過給機システムについて、低圧コンプレッサハウジングと低圧タービンハウジングとの間に形成される空間Ｓを説明するための平面図。
【図３】図１の過給機システムの平面図。
【図４】図３の過給機システムの断面図。
【図５】図４の過給機システムについて、流量可変機構を中心として示す部分断面図。
【図６】（ａ）は図３の過給機システムにおけるベアリングハウジングについて、潤滑油給排機構を中心として示す断面図、（ｂ）はそのベアリングハウジングについて、冷却水給排機構を中心として示す断面図。
【図７】（ａ）は本発明の第２実施形態に係る過給機システムを低圧タービンハウジング側から見た側面図、（ｂ）はその過給機システムを低圧コンプレッサハウジング側から見た側面図。
【図８】高圧タービンの変形例の部分断面図。
【図９】本発明の変更例に係る過給機システムの平面図。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
＜第１実施形態＞
以下、図１〜図６を参照して、本発明に係る内燃機関の過給機システムを車載内燃機関の過給機システムとして具体化した第１実施形態について説明する。【００３２】
図１に、本実施形態に係る内燃機関１の概略構成を示す。
同図に示すように、内燃機関１の機関本体１０には、機関本体１０に吸気を供給するための吸気通路２０及び機関本体１０から排気を排出するための排気通路３０がそれぞれ接続されている。【００３３】
吸気通路２０には、上流側から順に、エアクリーナ２１、遠心式の低圧コンプレッサＬＣ、遠心式の高圧コンプレッサＨＣ、及び吸気マニホルド２２が設けられている。また、吸気迂回通路２３が、高圧コンプレッサＨＣを迂回するように、低圧コンプレッサＬＣと高圧コンプレッサＨＣとの間の吸気通路２０の部分と、高圧コンプレッサＨＣの下流側の吸気通路２０の部分とを接続している。吸気迂回通路２３には吸気迂回弁２４が設けられている。吸気迂回弁２４の開度制御を通じて高圧コンプレッサＨＣへ流入する吸気流量が制御されるようになっている。低圧コンプレッサＬＣは、低圧コンプレッサホイール５４とこれを囲繞する低圧コンプレッサハウジング部５１とを備えている。また、高圧コンプレッサＨＣは、高圧コンプレッサホイール５５とこれを囲繞する高圧コンプレッサハウジング部５２とを備えている。【００３４】
排気通路３０には、上流側から順に、排気マニホルド３２、半径流式の高圧タービンＨＴ、半径流式の低圧タービンＬＴ、及び触媒装置３１が設けられている。また、排気迂回通路３３が、低圧タービンＬＴを迂回するように、高圧タービンＨＴと低圧タービンＬＴとの間の排気通路３０の部分と、低圧タービンＬＴの下流側の排気通路３０の部分とを接続している。排気迂回通路３３には排気迂回弁３４が設けられている。排気迂回弁３４の開度制御を通じて低圧タービンＬＴへ流入する排気流量が制御されるようになっている。低圧タービンＬＴは、低圧タービンホイール６４とこれを囲繞する低圧タービンハウジング部６１とを備えている。また、高圧タービンＨＴは、高圧タービンホイール６５とこれを囲繞する高圧タービンハウジング部６２とを備えている。内燃機関の過給機システムにおいては、通常、高圧タービンＨＴの上流側と、高圧タービンＨＴと低圧タービンＬＴとの間の排気通路３０の部分とを接続する迂回通路、及び同通路に設けられて高圧タービンＨＴへ流入する排気流量を制御する制御弁を備えている（図１中、二点鎖線）。これに対して、本実施形態においては、高圧タービンハウジング部６２の内部に、後に詳述する円筒弁９１を設けることにより上記迂回通路の構成を割愛している。  低圧コンプレッサホイール５４と低圧タービンホイール６４とは低圧シャフトＬＳにより連結されており、低圧コンプレッサＬＣ、低圧タービンＬＴ、及び低圧シャフトＬＳにより排気駆動式の低圧過給機ＬＴＣが構成される。また、高圧コンプレッサＨＣと高圧タービンＨＴとは高圧シャフトＨＳにより連結されており、高圧コンプレッサＨＣ、高圧タービンＨＴ、及び高圧シャフトＨＳにより排気駆動式の高圧過給機ＨＴＣが構成される。【００３５】
ところで、従来の内燃機関の過給機システムにあっては、複数のコンプレッサ及びタービンや排気迂回通路を備えていることから、過給機システム全体、ひいては内燃機関の体格が大きなものとなる。そのため、車両における搭載スペースを確保することが困難となるといった問題が生じる。【００３６】
そこで、本実施形態では、コンプレッサハウジング部５１，５２及びタービンハウジング部６１，６２を以下のように構成することにより、過給機システム全体としての体格を的確に小さくするようにしている。【００３７】
図２に示すように、低圧コンプレッサハウジングＬＣＨと低圧タービンハウジングＬＴＨとの間には空間Ｓが形成されることとなるが、従来の過給機システムにあってはこれがデッドスペースとなっている。【００３８】
そこで、本実施形態では、低圧コンプレッサハウジング部５１と低圧タービンハウジング部６１との間に形成される空間Ｓに、高圧コンプレッサハウジング部５２の一部及び高圧タービンハウジング部６２の一部の双方が位置するように、これらコンプレッサハウジング部５１，５２及びタービンハウジング部６１，６２を構成することとした。【００３９】
次に、図３〜図６を参照して、本実施形態における過給機の構成について説明する。
図３は、本実施形態における過給機の平面構造を示した平面図である。
同図に示すように、低圧過給機ＬＴＣ及び高圧過給機ＨＴＣはそれらのシャフトＬＳ，ＨＳが平行となるように設けられている。【００４０】
コンプレッサハウジング５０は、低圧コンプレッサハウジング部５１、高圧コンプレッサハウジング部５２、これらコンプレッサハウジング部５１，５２を接続するコンプレッサ接続部５３、及び吸気迂回部５７を備えており、これらが一体にて形成されている。吸気迂回部５７の内部には、吸気迂回通路２３が形成されている。ここで、コンプレッサ接続部５３は、低圧シャフトＬＳの軸方向において低圧コンプレッサハウジング部５１の外側端部（図３中、左側端部）よりも内側（図３中、右側）に位置するように、且つ高圧シャフトＨＳの軸方向に垂直をなす方向（図３中、上下方向）おいて高圧コンプレッサハウジング部５２の外側端部（図３中、上側端部）よりも内側（図３中、下側）に位置するように設けられている。また、吸気迂回部５７は、高圧シャフトＨＳの軸方向においてコンプレッサ接続部５３の外側端部（図３中、左側端部）よりも内側（図３中、右側）に位置するように、且つ高圧シャフトＨＳの軸方向に垂直をなす方向（図３中、上下方向）おいて高圧コンプレッサハウジング部５２の外側端部（図３中、上側端部）よりも内側（図中、下側）に位置するように設けられている。尚、本実施形態では、コンプレッサハウジング５０を、鋳造及び機械加工により形成するようにしている。【００４１】
タービンハウジング６０は、低圧タービンハウジング部６１、高圧タービンハウジング部６２、これらタービンハウジング部６１，６２を接続するタービン接続部６３、及び排気迂回部６７を備えており、これらが一体にて形成されている。排気迂回部６７の内部には、排気迂回通路３３が形成されている。ここで、タービン接続部６３は、低圧シャフトＬＳの軸方向において低圧タービンハウジング部６１の外側端部（図３中、右側端部）よりも内側（図３中、左側）に位置するように、且つ高圧シャフトＨＳの軸方向に垂直をなす方向（図３中、上下方向）おいて高圧コンプレッサハウジング部６２の外側端部（図３中、上側端部）よりも内側（図３中、下側）に位置するように設けられている。また、排気迂回部６７は、低圧シャフトＬＳの軸方向において低圧タービンハウジング部６１の外側端部（図３中、右側端部）よりも内側（図３中、左側）に位置するように、且つ高圧シャフトＨＳの軸方向に垂直をなす方向（図３中、上下方向）おいてタービン接続部６３の外側端部（図３中、上側端部）及び低圧タービンハウジング部６１の外側端部（図３中、下側端部）よりも内側（図３中、中央寄り）に位置するように設けられている。尚、本実施形態では、タービンハウジング６０を、鋳造及び機械加工により形成するようにしている。【００４２】
低圧過給機ＬＴＣの低圧シャフトＬＳは低圧ベアリングＬＢにより軸支されている。ここで、低圧ベアリングは、低圧シャフトＬＳのラジアル荷重を受けるフルフロートベアリングと、低圧シャフトＬＳのスラスト荷重を受けるスラストベアリングとを備えている。低圧ベアリングＬＢは低圧ベアリングハウジング部４１により囲繞されている。高圧過給機ＨＴＣの高圧シャフトＨＳは高圧ベアリングＨＢにより軸支されている。ここで、高圧ベアリングＨＢは、高圧シャフトＨＳのラジアル荷重及びスラスト荷重の双方を受けるボールベアリングである。高圧ベアリングは高圧ベアリングハウジング部４２により囲繞されている。これら低圧ベアリングハウジング部４１と高圧ベアリングハウジング部４２とは一体にて形成されており、これら全体をベアリングハウジング４０と称する。【００４３】
ベアリングハウジング４０には、低圧ベアリングＬＢ及び高圧ベアリングＨＢの双方を潤滑するための潤滑油を供給及び排出するための潤滑油給排機構７０が設けられている。低圧ベアリングハウジング部４１には、潤滑油給排機構７０の潤滑油導入通路７１及び潤滑油排出通路７２の双方が接続されている。【００４４】
ベアリングハウジング４０には、低圧ベアリングＬＢ及び高圧ベアリングＨＢの双方を冷却するための冷却水を供給及び排出するための冷却水給排機構８０が設けられている。低圧ベアリングハウジング部４１には、冷却水給排機構８０の冷却水導入通路８１が接続され、高圧ベアリングハウジング部４２には、冷却水給排機構８０の冷却水排出通路８２が接続されている。【００４５】
図４は、過給機の部分断面構造を示した部分断面図である。尚、同図では、吸気迂回部５７及び排気迂回部６７については図示を割愛している。
同図に示すように、低圧コンプレッサホイール５４は、高圧コンプレッサホイール５５に比べて径方向における体格が大きなものとなっている。これにともない、低圧コンプレッサハウジング部５１は高圧コンプレッサハウジング部５２に比べて径方向における体格が大きなものとなっている。また、低圧タービンホイール６４は、高圧タービンホイール６５に比べて径方向における体格が大きなものとなっている。これにともない、低圧タービンハウジング部６１は高圧タービンハウジング部６２に比べて径方向における体格が大きなものとなっている。【００４６】
高圧タービンハウジング部６２の内部には、高圧タービンホイール６５に対して作用する排気の流量を可変とする流量可変機構９０が設けられている。流量可変機構９０は高圧シャフトＨＳの軸方向に沿って変位する円筒弁９１と、円筒弁９１を駆動するアクチュエータ９２とを備えている。また、高圧タービンハウジング部６２の内部には、高圧タービンホイール６５に作用する排気の流れ方向を規制するための固定翼６６が設けられている。固定翼６６は、高圧タービンホイール６５の基端部側（図４中、左側）の周囲を取り囲む態様にて設けられている。【００４７】
次に、図５を参照して、流量可変機構９０の構成について詳細に説明する。
同図に示すように、円筒弁９１は、円筒形状をなす円筒部９１Ａ、円筒部９１Ａにおいて高圧タービンホイール６５側の端部に接続される先端部９１Ｂ、及び円筒部９１Ａにおいて高圧タービンホイール６５とは反対側の端部に接続される基端部９１Ｃを有している。先端部９１Ｂは円環状をなすものであり、円筒部９１Ａにおいて高圧タービンホイール６５側の端部から高圧シャフトＨＳの軸方向に垂直をなす方向に伸びる態様にて設けられている。基端部９１Ｃは、円筒部９１Ａにおいて高圧タービンホイール６５とは反対側に向けて徐々に縮径される形状をなす部分とその基端（図５中、右端）から伸びる軸状の部分とを有している。また、基端部９１Ｃには、円筒弁９１の内部の排気を外部へと排出するための排出孔９１Ｅが形成されている。尚、基端部９１Ｃにおける軸状の部分にアクチュエータ９２の出力軸が連結されている。また、円筒部９１Ａの外周面において高圧タービンホイール６５の内周面に対向する位置には全周にわたってシール溝９１Ｄが形成されており、このシール溝９１Ｄには円環状のシール部材６８が取り付けられている。【００４８】
円筒弁９１は、図中に示す全開位置Ｐ１から全閉位置Ｐ２までの範囲で高圧シャフトＨＳの軸方向に変位可能となっている。ここで、円筒弁９１が全開位置Ｐ１とされている状態においては、高圧タービンハウジング部６２に流入する排気の大部分が固定翼６６を通過することなく、且つ高圧タービンホイール６５に対して作用することなく、高圧タービンハウジング部６２から流出するようになっている。一方、円筒弁９１が全閉位置Ｐ２とされている状態においては、高圧タービンハウジング部６２に流入する排気の大部分が固定翼６６を通過するようになっている。また、こうした円筒弁９１の変位を可能とするために、高圧タービンハウジング部６２の内部が形成されている。従って、高圧シャフトＨＳの軸方向における円筒弁９１の位置を変更することにより、高圧タービンホイール６５に対して作用する排気の流量を制御することができる。【００４９】
次に、図６を参照して、ベアリングハウジング４０の構成について詳細に説明する。尚、図６（ａ）及び図６（ｂ）は低圧シャフトＬＳの軸方向（高圧シャフトＨＳの軸方向）において異なる位置における断面図であって、図６（ａ）に潤滑油給排機構７０を中心としたベアリングハウジング４０の断面構造を、図６（ｂ）に、冷却水給排機構８０を中心としたベアリングハウジング４０の断面構造を模式的にそれぞれ示す。【００５０】
まずは、図６（ａ）に示すように、ベアリングハウジング４０には、鉛直方向下側端面に開口部を有するとともに、鉛直方向上方に伸びる主供給通路７３が形成されている。また、ベアリングハウジング４０には、主供給通路７３の途中から水平方向に伸びて低圧シャフトＬＳに潤滑油を供給する低圧側供給通路７４、及び主供給通路７３の鉛直方向上端部から水平方向に伸びて高圧シャフトＨＳに潤滑油を供給する高圧側供給通路７５が形成されている。また、ベアリングハウジング４０には、鉛直方向下側端面に開口部を有するとともに低圧シャフトＬＳを含む空間である低圧側空間が形成されている。また、ベアリングハウジング４０には、高圧シャフトＨＳを含む空間である高圧側空間が形成されている。これら低圧側空間７６と高圧側空間７７とは、鉛直方向に伸びる連結通路７８を介して連通されている。【００５１】
こうした構成において、潤滑油導入通路７１から主供給通路７３を通じてベアリングハウジング４０の内部に導入される潤滑油は、低圧側供給通路７４を通じて低圧シャフトＬＳ及び低圧ベアリングＬＢに供給されるとともに、高圧側供給通路７５を通じて高圧シャフトＨＳ及び高圧ベアリングＨＢに供給される。また、低圧シャフトＬＳ及び低圧ベアリングＬＢにおいて潤滑に供された後の潤滑油は、低圧側空間７６及び潤滑油排出通路７２を通じてベアリングハウジング４０の外部に排出される。また、高圧シャフトＨＳ及び高圧ベアリングＨＢにおいて潤滑に供された後の潤滑油は、高圧側空間７７、連結通路７８、低圧側空間７６、潤滑油排出通路７２、及び潤滑油排出通路７２を通じてベアリングハウジング４０の外部に排出される。【００５２】
次に、図６（ｂ）に示すように、ベアリングハウジング４０には、鉛直方向下側端面に開口部を有するとともに、鉛直方向上方に伸びる供給通路８３が形成されている。また、ベアリングハウジング４０には、供給通路８３の途中から水平方向に伸びて低圧シャフトＬＳ及び低圧ベアリングＬＢの上方に冷却水を供給する低圧側通路８４、及び供給通路８３の鉛直方向上端部から高圧シャフトＨＳ及び高圧ベアリングＨＢ側に伸びて高圧シャフトＨＳ及び高圧ベアリングＨＢの上方に冷却水を供給する高圧側通路８５が形成されている。ここで、高圧側通路８５は、高圧シャフトＨＳ及び高圧ベアリングＨＢを囲むように断面略アーチ状に形成されている。また、高圧側通路８５において高圧シャフトＨＳ及び高圧ベアリングＨＢの鉛直方向上方には、ベアリングハウジング４０の鉛直方向上側端面に開口部を有する排出通路８６が形成されている。【００５３】
こうした構成において、冷却水導入通路８１から供給通路８３を通じてベアリングハウジング４０の内部に導入される冷却水は、低圧側通路８４に流入することにより低圧シャフトＬＳ及び低圧ベアリングＬＢを冷却するとともに、高圧側通路８５に流入することにより高圧シャフトＨＳ及び高圧ベアリングＨＢを冷却する。そして、冷却に供された後の冷却水は排出通路８６、冷却水排出通路８２を通じてベアリングハウジング４０の外部に排出される。【００５４】
以上説明した本実施形態に係る過給機システムによれば、以下に示す作用効果が得られるようになる。
（１）内燃機関１は、吸気通路２０に設けられる低圧コンプレッサホイール５４及び排気通路３０に設けられて低圧コンプレッサホイール５４に低圧シャフトＬＳにより連結される低圧タービンホイール６４を有する低圧過給機ＬＴＣと、吸気通路２０に設けられる高圧コンプレッサホイール５５及び高圧コンプレッサホイール５５に高圧シャフトＨＳにより連結される高圧タービンホイール６５を有する高圧過給機ＨＴＣとを備える。また、低圧コンプレッサホイール５４を囲繞する低圧コンプレッサハウジング部５１と低圧タービンホイール６４を囲繞する低圧タービンハウジング部６１との間に形成される空間Ｓに、高圧コンプレッサホイール５５を囲繞する高圧コンプレッサハウジング部５２の一部及び高圧タービンホイール６５を囲繞する高圧タービンハウジング部６２の一部の双方が位置するように、これらコンプレッサハウジング部５１，５２及びタービンハウジング部６１，６２が設けられるものとした。これにより、上記空間Ｓに、高圧コンプレッサハウジング部５２の一部及び高圧タービンハウジング部６２の一部の双方が位置しない構造に比べて、低圧シャフトＬＳの軸方向に対して垂直な方向における過給機システム全体としての体格を小さなものとすることができる。また、上記空間Ｓに、高圧コンプレッサハウジング部の一部及び高圧タービンハウジング部の一部のいずれか一方が位置する構造に比べて、低圧シャフトＬＳの軸方向における過給機システム全体としての体格を小さなものとすることができる。従って、過給機システム全体としての体格を的確に小さくすることができる。【００５５】
また、コンプレッサ接続部５３及びタービン接続部６３の流路長をそれぞれ短くすることができることから、過給機システム全体としての圧縮効率を高めることができるようにもなる。【００５６】
（２）低圧コンプレッサホイール５４は高圧コンプレッサホイール５５に比べて径方向における体格が大きくされるとともに、低圧タービンホイール６４は高圧タービンホイール６５に比べて径方向における体格が大きくされるものとした。これにより、低圧コンプレッサハウジング部５１と低圧タービンハウジング部６１との間に形成される空間Ｓに、高圧コンプレッサハウジング部５２の一部及び高圧タービンハウジング部６２の一部の双方が位置するようにする上で、上記空間Ｓを的確に確保することができる。【００５７】
（３）低圧ベアリングハウジング部４１と、高圧ベアリングハウジング部４２とは一体にて形成されるものとした。このため、ベアリングハウジング部４１，４２の一体化により部品点数の削減を図るとともに、これらベアリングハウジング部４１，４２の一体化にともないベアリングハウジング４０全体としての体格が増大することを的確に抑制することができる。【００５８】
（４）低圧コンプレッサハウジング部５１と高圧コンプレッサハウジング部５２とは一体にて形成されるものとした。これにより、部品点数の削減を図ることができる。また、上述したように、低圧シャフトＬＳの軸方向における低圧コンプレッサハウジング部５１と高圧コンプレッサハウジング部５２との距離を小さなものとすることができることから、これらコンプレッサハウジング部５１，５２の一体化にともないコンプレッサハウジング５０全体としての体格が増大することを的確に抑制することができる。【００５９】
（５）高圧コンプレッサホイール５５を迂回する吸気迂回通路２３が低圧コンプレッサハウジング部５１及び高圧コンプレッサハウジング部５２と一体にて形成されるものとした。これにより、部品点数を削減することができるようになる。【００６０】
（６）低圧タービンハウジング部６１と高圧タービンハウジング部６２とは一体にて形成されるものとした。これにより、部品点数の削減を図ることができるようになる。また、上述したように、低圧シャフトＬＳの軸方向における低圧タービンハウジング部６１と高圧タービンハウジング部６２との距離を小さなものとすることができることから、これらタービンハウジング部６１，６２の一体化にともないタービンハウジング６０全体としての体格が増大することを的確に抑制することができる。【００６１】
（７）低圧タービンホイール６４を迂回する排気迂回通路３３が低圧タービンハウジング部６１及び高圧タービンハウジング部６２と一体にて形成されるものとした。これにより、部品点数を削減することができるようになる。【００６２】
（８）高圧シャフトＨＳを軸支する高圧ベアリングＨＢをボールベアリングとした。これにより、高圧ベアリングＨＢがフルフロートベアリングとスラストベアリングとによって構成されるものに比べて、高圧シャフトＨＳの長さを短くすることができる。従って、低圧コンプレッサハウジング部５１と低圧タービンハウジング部６１との間に形成される空間Ｓに、高圧コンプレッサハウジング部５２の一部及び高圧タービンハウジング部６２の一部の双方が位置するようにこれらコンプレッサハウジング部５１，５２及びタービンハウジング部６１，６２を容易に設けることができる。【００６３】
（９）高圧タービンハウジング部６２の内部には、高圧タービンホイール６５に対して作用する排気の流量を可変とする流量可変機構９０が設けられるものとした。これにより、高圧過給機ＨＴＣの過給特性を機関運転状態に応じて的確に変更することができるようになる。また、流量可変機構９０による流量制御を通じて高圧タービンホイール６５に対して排気が作用しない状態とすれば、高圧タービンハウジング部６２自体を、高圧タービンホイール６５を迂回する迂回通路として機能させることができる。これにより、例えば高圧タービンハウジングの上流側と下流側とを接続して高圧タービンホイールを迂回する迂回通路を別途設ける従来一般の構成に比べて、迂回通路を割愛することができ、過給機システム全体としての体格を的確に小さくすることができる。【００６４】
（１０）流量可変機構９０は高圧シャフトＨＳの軸方向に沿って変位する円筒弁９１を備えてなるものとした。このように、円筒弁９１が高圧シャフトＨＳの軸方向に沿って、すなわち排気の流れ方向に対して垂直な方向に変位する弁として構成されることから、同弁９１を駆動するために必要となる力を小さく抑えることができる。このため、流量可変機構９０のアクチュエータ９２の体格を小さくすることができ、過給機システム全体としての体格を一層的確に小さくすることができる。
＜第２実施形態＞
以下、図７を参照して本発明に係る内燃機関の過給機システムの第２実施形態について説明する。本実施形態では、低圧コンプレッサハウジング１５１と高圧コンプレッサハウジング１５２とが別体にて形成されるとともに、低圧タービンハウジング１６１と高圧タービンハウジング１６２とが別体にて形成される点が、第１実施形態と相違している。以下、第１実施形態との相違点を中心に説明する。【００６５】
図７に、本実施形態における過給機の側面構造を示す。尚、図７（ａ）は低圧タービンハウジング１６１側からの過給機の側面構造を示す側面図であり、図７（ｂ）は低圧コンプレッサハウジング１５１側からの過給機の側面構造を示す側面図である。【００６６】
まずは、図７（ａ）に示すように、低圧タービンハウジング１６１と高圧タービンハウジング１６２とは別体にて形成されており、低圧タービンハウジング１６１と高圧タービンハウジング１６２との間には別体のタービン接続部１６３が設けられている。タービン接続部１６３は蛇腹構造を有するものであり、金属により形成されている。低圧タービンハウジング１６１とタービン接続部１６３とはこれらのフランジ１６１Ａ，１６３Ｂを介して取り付けられるとともに、高圧タービンハウジング１６２とタービン接続部１６３とはこれらのフランジ１６２Ｂ，１６３Ａを介して取り付けられている。尚、低圧タービンハウジング１６１の下流側フランジ１６１Ｂには、低圧タービン出口ポート１６１Ｃと排気迂回通路ポート１６１Ｄがそれぞれ形成されている。【００６７】
次に、図７（ｂ）に示すように、低圧コンプレッサハウジング１５１と高圧コンプレッサハウジング１５２とは別体にて形成されており、低圧コンプレッサハウジング１５１と高圧コンプレッサハウジング１５２とは別体のコンプレッサ接続部１５３が設けられている。コンプレッサ接続部１５３はゴムにより形成されている。低圧コンプレッサハウジング１５１とコンプレッサ接続部１５３とはこれらのフランジ１５１Ｂ，１６３Ａを介して取り付けられるとともに、高圧コンプレッサハウジング１５２とコンプレッサ接続部１５３とはこれらのフランジ（図示略）を介して取り付けられている。【００６８】
以上説明した本実施形態に係る過給機システムによれば、以下に示す作用効果が得られるようになる。
（１）低圧コンプレッサハウジング１５１と高圧コンプレッサハウジング１５２とは別体に形成されるものとした。また、低圧コンプレッサハウジング１５１と高圧コンプレッサハウジング１５２とはゴムにより形成されるコンプレッサ接続部１５３により接続されるものとした。これにより、低圧コンプレッサハウジング１５１及び高圧コンプレッサハウジング１５２の少なくとも一方に製造時におけるばらつきや組み付け時におけるばらつきが存在する場合であっても、それらのばらつきをコンプレッサ接続部１５３の弾性変形を通じて吸収することができる。従って、コンプレッサハウジング１５１，１５２を容易に組み付けることができる。【００６９】
（２）低圧タービンハウジング１６１と高圧タービンハウジング１６２とは別体にて形成されるものとした。また、低圧タービンハウジング１６１と高圧タービンハウジング１６２とは蛇腹形状を有する金属製のタービン接続部１６３により接続されるものとした。これにより、低圧タービンハウジング１６１及び高圧タービンハウジング１６２の少なくとも一方に製造時におけるばらつきや組み付け時におけるばらつきが存在する場合であっても、それらのばらつきをタービン接続部１６３の弾性変形を通じて吸収することができる。従って、タービンハウジング１６１，１６２を容易に組み付けることができるようになる。【００７０】
また、低圧タービンハウジング１６１や高圧タービンハウジング１６２の熱膨張についてもこれをタービン接続部１６３の弾性変形を通じて吸収することができる。従って、これらタービンハウジング１６１，１６２の熱膨張に起因してクラック等が生じることを的確に抑制することができる。【００７１】
尚、本発明にかかる内燃機関の過給機システムは、上記実施形態にて例示した構成に限定されるものではなく、これを適宜変更した例えば次のような形態として実施することもできる。【００７２】
・上記第１実施形態では、高圧タービンハウジング部６２の内部に、高圧シャフトＨＳの軸方向において１段の固定翼６６を設けるようにしているが、これに代えて、図８に示すように、高圧シャフトＨＳの軸方向において２段の固定翼２６６Ａ，２６６Ｂを設けるようにしてもよい。すなわち、高圧タービンホイール２６５の基端部（図８中、左端部）の周囲を取り囲む第１固定翼２６６Ａに加え、高圧タービンホイール２６５の先端部（図８中、右端部）の周囲を取り囲む第２固定翼２６６Ｂを備えるようにしてもよい。高圧タービンハウジング２６２には、その内周面から第１固定翼２６６Ａと第２固定翼２６６Ｂとの間に伸びてこれら固定翼２６６Ａ，２６６Ｂを固定する第１壁部２６２Ａと、第１壁部２６２Ａとは第２固定翼３６６Ｂを挟んで反対側（図８中、右側）に位置して第１壁部２６２Ａと共に第２固定翼２６６Ｂに流入する排気の流路を形成する第２壁部２６２Ｂとが設けられている。また、流量可変機構２９０の円筒弁２９１は、第１壁部２６２Ａに当接するまで高圧タービンホイール２６５側に変位可能となっており、図８に示す全閉位置においては、第２固定翼２６６Ｂを通じて高圧コンプレッサホイール２６５に排気が作用することが禁止されるようになっている。また、円筒弁２９１の全開位置においては、高圧タービンハウジング部２６２に流入する排気の大部分が第２壁部２６２Ｂとこれに対向する高圧タービンハウジング部２６２の内周面との間を通過することにより、高圧タービンハウジング部２６２から外部に流出するようになっている。【００７３】
・上記各実施形態によるように、高圧タービンハウジング部６２の内部に固定翼６６を設けるようにすることが、高圧タービンホイール６５に作用する排気の流れを規制して同ホイール６５を通じての排気エネルギの回収効率を高める上では望ましい。しかしながら、高圧タービンの構成はこれに限られるものではなく、こうした固定翼を設けないようにすることもできる。【００７４】
・上記各実施形態によるように、流量可変機構９０を高圧シャフトＨＳの軸方向に沿って変位する円筒弁９１を備えるものとすることが、同弁９１を駆動するために必要となる力を小さく抑える上では望ましい。しかしながら、本発明に係る流量可変機構の構成はこれに限られるものではなく、高圧タービンハウジングの内部に設けられて、高圧タービンホイールに対して作用する排気の流量を可変とするものであれば、その構成を任意に変更することができる。【００７５】
・上記各実施形態によるように、高圧ベアリングＨＢをボールベアリングとすることが、高圧シャフトＨＳの長さを短くする上では望ましい。しかしながら、高圧ベアリングＨＢの構成はこれに限られるものではなく、低圧ベアリングＬＢと同様に、フルフロートベアリングとスラストベアリングとによって構成するようにしてもよい。また、低圧ベアリングＬＢをボールベアリングとしてもよい。【００７６】
・上記第２実施形態では、蛇腹構造を有するタービン接続部１６３について例示しているが、低圧タービンハウジング１６１と高圧タービンハウジング１６２とを接続する接続部の構成はこれに限られるものではなく、その他の弾性部材によって接続部を構成するようにしてもよい。【００７７】
・上記第１実施形態では、低圧タービンホイール６４を迂回する排気迂回通路３３を形成する排気迂回部６７が低圧タービンハウジング部６１及び高圧タービンハウジング部６２と一体に形成されるものについて例示したが、排気迂回通路３３をこれらタービンハウジング部６１，６２と別体にて形成するようにしてもよい。【００７８】
・上記第２実施形態では、ゴムにより形成されるコンプレッサ接続部１５３について例示しているが、低圧コンプレッサハウジング１５１と高圧コンプレッサハウジング１５２とを接続する接続部の構成はこれに限られるものではなく、他に例えばタービン接続部１６３と同様に、蛇腹構造を有するものとしてもよい。【００７９】
・上記第１実施形態では、高圧コンプレッサホイール５５を迂回する吸気迂回通路２３を形成する吸気迂回部５７が低圧コンプレッサハウジング部５１及び高圧コンプレッサハウジング部５２と一体に形成されるものについて例示したが、吸気迂回通路２３をこれらコンプレッサハウジング部５１，５２と別体にて形成するようにしてもよい。【００８０】
・上記第１実施形態では、低圧コンプレッサハウジング部５１と高圧コンプレッサハウジング部５２とを一体に形成するとともに、低圧タービンハウジング部６１と高圧タービンハウジング部６２とを一体に形成するようにしている。また、上記第２実施形態では、低圧コンプレッサハウジング１５１と高圧コンプレッサハウジング１５２とを別体にて形成するとともに、低圧タービンハウジング１６１と高圧タービンハウジング１６２とを別体にて形成するようにしている。しかしながら、コンプレッサハウジング及びタービンハウジングの形成態様はこれに限られるものではなく、コンプレッサハウジングのみを別体にて形成するようにしてもよいし、タービンハウジングのみを別体にて形成するようにしてもよい。【００８１】
・上記各実施形態によるように、低圧ベアリングハウジング部４１と高圧ベアリングハウジング部４２とを一体にて形成することが、各シャフトＬＳ，ＨＳ及び各ベアリングＬＢ，ＨＢの潤滑油給排機構７０や冷却水給排機構８０を低圧過給機ＬＴＣ及び高圧過給機ＨＴＣにおいて共通なものとする上では望ましい。しかしながら、本発明にかかるベアリングハウジングはこれに限られるものではなく、これらベアリングハウジングを別体にて形成するようにしてもよい。【００８２】
・上記各実施形態では、低圧コンプレッサハウジングと高圧タービンハウジングとの間に形成される空間に、高圧コンプレッサハウジングの一部及び高圧タービンハウジングの一部の双方が位置するようにこれらコンプレッサハウジング及びタービンハウジングを設けるようにしているが、本発明に係る過給機システムはこれに限られるものではなく、図９に示すように、低圧コンプレッサハウジング３５１と低圧タービンハウジング部３６１との間に形成される空間に、高圧タービンハウジング部３６２の一部のみが位置するようにこれらコンプレッサハウジング３５１，３５２及びタービンハウジング部３６１，３６２を設けるようにしてもよい。またこの場合には、低圧ベアリングハウジング３４１と高圧ベアリングハウジング３４２とを別体にて形成するようにすればよい。またこれに代えて、低圧コンプレッサハウジングと高圧タービンハウジングとの間に形成される空間に、高圧コンプレッサハウジングの一部のみが位置するようにこれらコンプレッサハウジング及びタービンハウジングを設けるようにしてもよい。【００８３】
要するに、第１コンプレッサホイールを囲繞する第１コンプレッサハウジングと第１タービンホイールを囲繞する第１タービンハウジングとの間に形成される空間に、第２コンプレッサホイールを囲繞する第２コンプレッサハウジングの一部及び第２タービンホイールを囲繞する第２タービンハウジングの一部の少なくとも一方が位置するようにこれらコンプレッサハウジング及びタービンハウジングが設けられるものであればよい。
【図１】
2010122668.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】
2010122668.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成23年2月16日(2011.2.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１過給機と第２過給機とを備える、内燃機関の過給機システムにおいて、
前記第１過給機は、前記内燃機関の吸気通路に設けられる第１コンプレッサホイール、前記内燃機関の排気通路に設けられて同第１コンプレッサホイールに第１シャフトにより連結される第１タービンホイール、前記第１コンプレッサホイールを囲繞する第１コンプレッサハウジング、及び前記第１タービンホイールを囲繞する第１タービンハウジングを有し、
前記第２過給機は、前記吸気通路に設けられる第２コンプレッサホイール、前記排気通路に設けられて同第２コンプレッサホイールに第２シャフトにより連結される第２タービンホイール、前記第２コンプレッサホイールを囲繞する第２コンプレッサハウジング、及び前記第２タービンホイールを囲繞する第２タービンハウジングを有し、
前記第１コンプレッサハウジングと前記第１タービンハウジングとの間に形成される空間に、前記第２コンプレッサハウジングの一部及び前記第２タービンハウジングの一部の少なくとも一方が位置するように、第１及び第２コンプレッサハウジング並びに第１及び第２タービンハウジングが構成されるとともに、
前記第１コンプレッサホイールは前記第２コンプレッサホイールに比べて径方向における体格が大きくされるとともに、前記第１タービンホイールは前記第２タービンホイールに比べて径方向における体格が大きくされ、
前記第２タービンハウジングの内部には、前記第２タービンホイールに対して作用する排気の流量を可変とする流量可変機構として、前記第２シャフトの軸方向に沿って変位する円筒弁が設けられ、
同円筒弁が全開位置にあるときの当該円筒弁の先端部から前記第２タービンハウジングにおける同円筒弁の先端部と対向する壁面までの距離が、前記第２タービンホイールの軸方向の長さよりも長い
ことを特徴とする内燃機関の過給機システム。
【請求項２】
請求項１に記載の内燃機関の過給機システムにおいて、
前記空間に前記第２コンプレッサハウジングの一部及び前記第２タービンハウジングの一部の双方が位置するように、第１及び第２コンプレッサハウジング並びに第１及び第２タービンハウジングが構成される
ことを特徴とする内燃機関の過給機システム。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の内燃機関の過給機システムにおいて、
前記第２シャフトを支持する第２ベアリングはボールベアリングである
ことを特徴とする内燃機関の過給機システム。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の内燃機関の過給機システムにおいて、
前記空間に前記第２コンプレッサハウジングの一部及び前記第２タービンハウジングの一部の双方が位置するようにこれら第１及び第２コンプレッサハウジング並びに第１及び第２タービンハウジングが構成され、
前記第１過給機は、前記第１シャフトを支持する第１ベアリング、及び前記第１ベアリングを囲繞する第１ベアリングハウジングを有し、
前記第２過給機は、前記第２シャフトを支持する第２ベアリング、及び前記第２ベアリングを囲繞する第２ベアリングハウジングを有し、
前記第１ベアリングハウジングと前記第２ベアリングハウジングとは一体にて形成される
ことを特徴とする内燃機関の過給機システム。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の内燃機関の過給機システムにおいて、
前記第１コンプレッサホイールは前記第２コンプレッサホイールよりも前記吸気通路の上流側に設けられ、
前記空間に前記第２コンプレッサハウジングの一部が位置するように、第１及び第２コンプレッサハウジング並びに第１及び第２タービンハウジングが構成され、
前記第１コンプレッサハウジングと前記第２コンプレッサハウジングとは一体にて形成される
ことを特徴とする内燃機関の過給機システム。
【請求項６】
請求項５に記載の内燃機関の過給機システムにおいて、
前記第１コンプレッサホイールは前記第２コンプレッサホイールに比べて径方向における体格が大きくされ、
前記第２コンプレッサホイールを迂回する吸気迂回通路が前記第１コンプレッサハウジング及び前記第２コンプレッサハウジングと一体にて形成される
ことを特徴とする内燃機関の過給機システム。
【請求項７】
請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の内燃機関の過給機システムにおいて、
前記第１コンプレッサハウジングと前記第２コンプレッサハウジングとは別体にて形成される
ことを特徴とする内燃機関の過給機システム。
【請求項８】
請求項７に記載の内燃機関の過給機システムにおいて、
前記第１コンプレッサハウジングと前記第２コンプレッサハウジングとは弾性部材からなる接続部により接続される
ことを特徴とする内燃機関の過給機システム。
【請求項９】
請求項１〜請求項８のいずれか一項に記載の内燃機関の過給機システムにおいて、
前記第１タービンホイールは前記第２タービンホイールよりも前記排気通路の下流側に設けられ、
前記空間に前記第２タービンハウジングの一部が位置するように、第１及び第２コンプレッサハウジング並びに第１及び第２タービンハウジングが構成され、
前記第１タービンハウジングと前記第２タービンハウジングとは一体にて形成される
ことを特徴とする内燃機関の過給機システム。
【請求項１０】
請求項９に記載の内燃機関の過給機システムにおいて、
前記第１タービンホイールは前記第２タービンホイールに比べて径方向における体格が大きくされ、
前記第１タービンホイールを迂回する排気迂回通路が前記第１タービンハウジング及び前記第２タービンハウジングと一体にて形成される
ことを特徴とする内燃機関の過給機システム。
【請求項１１】
請求項１〜請求項８のいずれか一項に記載の内燃機関の過給機システムにおいて、
前記第１タービンハウジングと前記第２タービンハウジングとは別体にて形成される
ことを特徴とする内燃機関の過給機システム。
【請求項１２】
請求項１１に記載の内燃機関の過給機システムにおいて、
前記第１タービンハウジングと前記第２タービンハウジングとは弾性部材からなる接続部により接続される
ことを特徴とする内燃機関の過給機システム。
【請求項１３】
請求項１２に記載の内燃機関の過給機システムにおいて、
前記接続部は蛇腹構造を有している
ことを特徴とする内燃機関の過給機システム。
【国際調査報告】
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