(57)【要約】  入口（６１）、出口（６２）、及び、前記入口と前記出口との間を延びるシュラウド面（６）を有するシュラウド部を含む、ハウジングと、前記ハウジングに収容され、ハブ（２２１）、及び、該ハブの外周面に設けられ、前記シュラウド面に沿って延びる側縁（７）をそれぞれ有する複数のブレード（２２３）を含むタービン動翼と、を備えるタービンであって、前記ブレードの側縁は、前記入口側に配置される側縁上流部（７３）と、前記出口側に配置される側縁下流部（７４）とを有し、前記シュラウド面は、前記入口側に配置され、前記側縁上流部に沿うシュラウド上流部（６３）と、前記出口側に配置され、前記側縁下流部に沿うシュラウド下流部（６４）とを有し、前記シュラウド上流部は、シュラウド上流部が円弧形状の子午断面形状を有し且つシュラウド下流部が前記ハブの軸線方向に沿う直線形状の子午断面形状を有する場合（二点鎖線）よりも、前記入口側での前記ハブの軸線（Ｌ）に対する傾斜角度（θ１）が小である子午断面形状を有する。
2016051531.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入口、出口、及び、前記入口と前記出口との間を延びるシュラウド面を有するシュラウド部を含む、ハウジングと、  前記ハウジングに収容され、ハブ、及び、該ハブの外周面に設けられ、前記シュラウド面に沿って延びる側縁をそれぞれ有する複数のブレードを含むタービン動翼と、  を備えるタービンであって、  前記ブレードの側縁は、  前記入口側に配置される側縁上流部と、  前記出口側に配置される側縁下流部とを有し、  前記シュラウド面は、  前記入口側に配置され、前記側縁上流部に沿うシュラウド上流部と、  前記出口側に配置され、前記側縁下流部に沿うシュラウド下流部とを有し、  前記シュラウド上流部は、シュラウド上流部が円弧形状の子午断面形状を有し且つシュラウド下流部が前記ハブの軸線方向に沿う直線形状の子午断面形状を有する場合よりも、前記入口側での前記ハブの軸線に対する傾斜角度が小である子午断面形状を有する  ことを特徴とするタービン。
【請求項２】
前記シュラウド上流部は、前記ハブの軸線から前記入口までの径方向距離をＲ１、前記ハブの軸線から前記出口までの径方向距離をＲ２ｔ、前記ハブの軸線方向での前記シュラウド面の長さをＬｓとした場合に、数式１で定義される曲率半径Ｒを有する子午断面形状を有することを特徴とする請求項１に記載のタービン。【数１】
2016051531.tif 000010
【請求項３】
前記シュラウド下流部は、円弧形状の子午断面形状を有する円弧部からなることを特徴とする請求項１又は２に記載のタービン。
【請求項４】
前記円弧部は、真円弧形状の子午断面形状を有することを特徴とする請求項３に記載のタービン。
【請求項５】
前記円弧部は、楕円弧形状の子午断面形状を有することを特徴とする請求項３に記載のタービン。
【請求項６】
前記円弧部の曲率中心は、前記出口を通り且つ前記ハブの軸線方向と直交する直線上又は該直線よりも前記ハブの軸線方向にて下流に位置付けられていることを特徴とする請求項３〜５の何れか一項に記載のタービン。
【請求項７】
前記シュラウド上流部は、直線形状の子午断面形状を有する直線部からなることを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載のタービン。
【請求項８】
前記ハブの軸線に対する前記シュラウド下流部の子午断面での傾斜角度は、前記出口において０度であることを特徴とする請求項１〜７の何れか一項に記載のタービン。
【請求項９】
前記シュラウド下流部は、前記ハブの軸線に対して傾斜した直線形状の子午断面形状を有する直線部からなることを特徴とする請求項１又は２に記載のタービン。
【請求項１０】
前記シュラウド面は、前記入口と前記出口を結ぶ直線形状の子午断面形状を有することを特徴とする請求項１又は２に記載のタービン。
【請求項１１】
前記シュラウド面は、前記ハブの軸線から前記入口までの径方向距離をＲ１、前記ハブの軸線から前記出口までの径方向距離をＲ２ｔ、前記ハブの軸線方向での前記シュラウド面の長さをＬｓとした場合に、数式２で定義される曲率半径Ｒを有する円弧形状の子午断面形状を有することを特徴とする請求項１又は２に記載のタービン。【数２】
2016051531.tif 000011
【請求項１２】
前記入口での前記シュラウド面の内径をＤ１とし、前記ハブの軸線方向での前記シュラウド面の長さをＬＳとした場合に、前記内径Ｄ１に対する前記長さＬＳの比率Ｌｓ／Ｄ１が０．１６よりも大であることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載のタービン。
【請求項１３】
前記ハブの軸線から前記入口までの径方向距離をＲ１、前記ハブの軸線から前記出口までの径方向距離をＲ２ｔとした場合に、前記距離Ｒ１に対する前記距離Ｒ２ｔの比率が０．９５以下であることを特徴とする請求項１〜１２の何れか一項に記載のタービン。
【請求項１４】
入口、出口、及び、前記入口と前記出口との間を延びるシュラウド面を有するシュラウド部を含む、ハウジングと、  前記ハウジングに収容され、ハブ、及び、該ハブの外周面に設けられ、前記シュラウド面に沿って延びる側縁をそれぞれ有する複数のブレードを含むタービン動翼と、  を備えるタービンであって、  前記ブレードの側縁は、  前記入口側に配置される側縁上流部と、  前記出口側に配置される側縁下流部とを有し、  前記シュラウド面は、円弧形状の子午断面形状を有する１つの円弧部からなり、  前記円弧部は、前記ハブの軸線から前記入口までの径方向距離をＲ１、前記ハブの軸線から前記出口までの径方向距離をＲ２ｔ、前記ハブの軸線方向での前記シュラウド面の長さをＬｓとした場合に、数式３で定義される曲率半径Ｒを有する子午断面形状を有することを特徴とするタービン。【数３】
2016051531.tif 000012
【請求項１５】
入口、出口、及び、前記入口と前記出口との間を延びるシュラウド面を有するシュラウド部を含む、ハウジングと、  前記ハウジングに収容され、ハブ、及び、該ハブの外周面に設けられ、前記シュラウド面に沿って延びる側縁をそれぞれ有する複数のブレードを含むタービン動翼と、  を備えるタービンであって、  前記シュラウド面は、直線形状の子午断面形状を有する１つの直線部からなることを特徴とするタービン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本開示は、タービンに関する。
【背景技術】
【０００２】  特許文献１には、ハウジングとハウジングに収容されたタービン動翼とを備えるタービンが記載されている。ハウジングは、入口、出口、及び、入口と出口との間を延びるシュラウド面を有する。タービン動翼は、ハブ、及び、ハブの外周面に設けられた複数のブレードを含み、複数のブレードは、シュラウド面に沿って延びる側縁をそれぞれ有する。かかるタービンでは、ブレードの側縁が、入口側に配置される側縁上流部と、出口側に配置される側縁下流部とを有し、シュラウド面が、入口側に配置され、側縁上流部に沿うシュラウド上流部と、出口側に配置され、側縁下流部に沿うシュラウド下流部とを有している。そして、シュラウド上流部は円弧形状の子午断面形状を有し、シュラウド下流部がハブの軸線方向に沿う直線形状の子午断面形状を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−２０４４２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  一般的に、タービンでは、ブレードの側縁とシュラウド面との間に微小ながら隙間が存在する。このため、ハウジングの入口から流入した流体の一部が、隙間（クリアランス）を通じて周方向に漏れるクリアランスフローが発生する。  クリアランスフローは、タービンで発生する損失の中で大きな割合を占めている。クリアランスフローを低減するために、ブレード側縁とシュラウド面の隙間を狭小にすることも考えられるが、軸振動やタービン動翼の熱伸びにより、ブレード側縁がシュラウド面に接触するリスクがあり、隙間を０にすることはできない。  また、軸流タービンのように、タービン動翼をシュラウドリングで覆うことも考えられるが、高速域でも運転されるタービンでは、シュラウドリングの質量増加による遠心応力が問題となる。【０００５】  上述の事情に鑑みて、本発明の少なくとも一実施形態は、ブレード側縁とシュラウド面との間の隙間を流体が流れるクリアランスフローが低減されたタービンを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】  本発明者等は、上記目的を達成するために種々検討を行った。この結果、入口で周方向にてブレードに近い流体の流れ（以下、近傍流れとも称する。）が隙間の上流域を通過し、ブレードから遠い流体の流れ（以下、中間流れとも称する。）ほど、隙間の下流域を通過するとの知見を得た。そして更に、近傍流れが隙間を通過する領域を、下流に向かって広げることにより、中間流れが隙間を通過する領域を狭めることができ、中間流れが隙間を通過することを抑制可能であるとの知見を得た。これらの知見に基づき、本発明者等は本発明に想到した。（１）本発明の少なくとも一実施形態に係るタービンは、  入口、出口、及び、前記入口と前記出口との間を延びるシュラウド面を有するシュラウド部を含む、ハウジングと、  前記ハウジングに収容され、ハブ、及び、該ハブの外周面に設けられ、前記シュラウド面に沿って延びる側縁をそれぞれ有する複数のブレードを含むタービン動翼と、  を備えるタービンであって、  前記ブレードの側縁は、  前記入口側に配置される側縁上流部と、  前記出口側に配置される側縁下流部とを有し、  前記シュラウド面は、  前記入口側に配置され、前記側縁上流部に沿うシュラウド上流部と、  前記出口側に配置され、前記側縁下流部に沿うシュラウド下流部とを有し、  前記シュラウド上流部は、シュラウド上流部が円弧形状の子午断面形状を有し且つシュラウド下流部が前記ハブの軸線方向に沿う直線形状の子午断面形状を有する場合よりも、前記入口側での前記ハブの軸線に対する傾斜角度が小である子午断面形状を有する。【０００７】  上記（１）の構成によれば、近傍流れが隙間を通過する領域を、下流に向かって広げることにより、中間流れが隙間を通過する領域を狭めることができ、中間流れが隙間を通過することを抑制できる。これにより、ブレード側縁とシュラウド面との間の隙間を流体が流れるクリアランスフローが低減される。【０００８】  （２）幾つかの実施形態では、上記（１）の構成において、  前記シュラウド上流部は、前記ハブの軸線から前記入口までの径方向距離をＲ１、前記ハブの軸線から前記出口までの径方向距離をＲ２ｔ、前記ハブの軸線方向での前記シュラウド面の長さをＬｓとした場合に、数式１で定義される曲率半径Ｒを有する子午断面形状を有する。【数１】
2016051531.tif 000003
上記（２）の構成によれば、シュラウド上流部の子午断面形状が、数式１で定義される曲率半径Ｒを有するので、ハブの軸線に対する傾斜角度を確実に小さくすることができる。
【０００９】  （３）幾つかの実施形態では、上記（１）又は（２）の構成において、  前記シュラウド下流部は、円弧形状の子午断面形状を有する円弧部からなる。  上記（３）の構成によれば、シュラウド下流部が円弧部からなることで、ハブの軸線に対するシュラウド下流部の傾斜角度を出口に向けて徐々に小さくすることができる。【００１０】  （４）幾つかの実施形態では、上記（３）の構成において、  前記円弧部は、真円弧形状の子午断面形状を有する。  上記（４）の構成によれば、円弧部が真円弧形状の子午断面形状を有するので、ハブの軸線に対するシュラウド下流部の傾斜角度を、出口に向けて徐々に小さくすることができる。【００１１】  （５）幾つかの実施形態では、上記（３）の構成において、  前記円弧部は、楕円弧形状の子午断面形状を有する。  上記（５）の構成によれば、円弧部が楕円弧形状の子午断面形状を有するので、ハブの軸線に対するシュラウド下流部の傾斜角度を出口に向けて徐々に小さくすることができる。【００１２】  （６）幾つかの実施形態では、上記（３）〜（５）の何れか一つの構成において、  前記円弧部の曲率中心は、前記出口を通り且つ前記ハブの軸線方向と直交する直線上又は該直線よりも前記ハブの軸線方向にて下流に位置付けられている。  上記（６）の構成によれば、シュラウド面のハブの軸線に対する傾斜角度を０度以上にすることができる。【００１３】  （７）幾つかの実施形態では、（１）〜（６）の何れか一つの構成において、  前記シュラウド上流部は、直線形状の子午断面形状を有する直線部からなる。  上記（７）の構成によれば、シュラウド上流部が直線部を有することで、ハブの軸線に対するシュラウド上流部の傾斜角度を一定にすることができる。【００１４】  （８）幾つかの実施形態では、上記（１）〜（７）の何れか一つの構成において、  前記ハブの軸線に対する前記シュラウド下流部の子午断面での傾斜角度は、前記出口において０度である。  上記（８）の構成によれば、出口においてシュラウド面の傾斜角度が０度であるので、出口から流体をスムースに排出することができる。【００１５】  （９）幾つかの実施形態では、上記（１）又は（２）の構成において、  前記シュラウド下流部は、前記ハブの軸線に対して傾斜した直線形状の子午断面形状を有する直線部からなる。  上記（１０）の構成によれば、シュラウド下流部が直線部からなることで、ハブの軸線に対するシュラウド下流部の傾斜角度を一定にすることができる。【００１６】  （１０）幾つかの実施形態では、上記（１）又は（２）の構成において、  前記シュラウド面は、前記入口と前記出口を結ぶ直線形状の子午断面形状を有する。  上記（１０）の構成によれば、シュラウド面のハブ軸に対する傾斜角度を一定にすることができる。【００１７】  （１１）幾つかの実施形態では、上記（１）又は（２）の構成において、  前記シュラウド面は、前記ハブの軸線から前記入口までの径方向距離をＲ１、前記ハブの軸線から前記出口までの径方向距離をＲ２ｔ、前記ハブの軸線方向での前記シュラウド面の長さをＬｓとした場合に、数式２で定義される曲率半径Ｒを有する円弧形状の子午断面形状を有する。【数２】
2016051531.tif 000004
上記（１１）の構成によれば、シュラウド面が円弧形状の子午断面形状を有し、該円弧形状が、数式２で定義される曲率半径Ｒを有するので、ハブの軸線に対するシュラウド面の傾斜角度を確実に小さくすることができる。
【００１８】  （１２）幾つかの実施形態では、上記（１）〜（１１）の何れか一つの構成において、  前記入口での前記シュラウド面の内径をＤ１とし、前記ハブの軸線方向での前記シュラウド面の長さをＬＳとした場合に、前記内径Ｄ１に対する前記長さＬＳの比率Ｌｓ／Ｄ１が０．１６よりも大である。  内径Ｄ１に対する長さＬｓの比率Ｌｓ／Ｄ１が０．１６以下である場合、流体から回転力を受けるブレードの面積が相対的に狭く、タービンの効率が低下してしまう。一方、比率Ｌｓ／Ｄ１が０．１６よりも大である場合、ブレードの面積が相対的に広くなり、タービンの効率は向上するが、クリアランスフローが生じる領域が広くなり、クリアランスフローによる損失が大きくなる。  この点、上記（１２）の構成によれば、比率Ｌｓ／Ｄ１が０．１６よりも大であっても、クリアランスフローが低減されるので、タービンの効率を向上させながら、損失の増大を抑制することができる。【００１９】  （１３）幾つかの実施形態では、上記（１）〜（１２）の何れか一つの構成において、  前記ハブの軸線から前記入口までの径方向距離をＲ１、前記ハブの軸線から前記出口までの径方向距離をＲ２ｔとした場合に、前記距離Ｒ１に対する前記距離Ｒ２ｔの比率が０．９５以下である。  上記（１３）の構成によれば、クリアランスフローの低減がタービンの効率向上に大きな効果を発揮する。【００２０】  （１４）本発明の少なくとも一実施形態に係るタービンは、  入口、出口、及び、前記入口と前記出口との間を延びるシュラウド面を有するシュラウド部を含む、ハウジングと、  前記ハウジングに収容され、ハブ、及び、該ハブの外周面に設けられ、前記シュラウド面に沿って延びる側縁をそれぞれ有する複数のブレードを含むタービン動翼と、  を備えるタービンであって、  前記ブレードの側縁は、  前記入口側に配置される側縁上流部と、  前記出口側に配置される側縁下流部とを有し、  前記シュラウド面は、円弧形状の子午断面形状を有する１つの円弧部からなり、  前記円弧部は、前記ハブの軸線から前記入口までの径方向距離をＲ１、前記ハブの軸線から前記出口までの径方向距離をＲ２ｔ、前記ハブの軸線方向での前記シュラウド面の長さをＬｓとした場合に、数式３で定義される曲率半径Ｒを有する子午断面形状を有する。【数３】
2016051531.tif 000005
上記（１４）の構成によれば、近傍流れが隙間を通過する領域を、下流に向かって広げることにより、中間流れが隙間を通過する領域を狭めることができ、中間流れが隙間を通過することを抑制できる。これにより、ブレード側縁とシュラウド面との間の隙間を流体が流れるクリアランスフローが低減される。
【００２１】  （１５）本発明の少なくとも一実施形態に係るタービンは、  入口、出口、及び、前記入口と前記出口との間を延びるシュラウド面を有するシュラウド部を含む、ハウジングと、  前記ハウジングに収容され、ハブ、及び、該ハブの外周面に設けられ、前記シュラウド面に沿って延びる側縁をそれぞれ有する複数のブレードを含むタービン動翼と、  を備えるタービンであって、  前記シュラウド面は、直線形状の子午断面形状を有する１つの直線部からなる。【００２２】  上記（１５）の構成によれば、近傍流れが隙間を通過する領域を、下流に向かって広げることにより、中間流れが隙間を通過する領域を狭めることができ、中間流れが隙間を通過することを抑制できる。これにより、ブレード側縁とシュラウド面との間の隙間を流体が流れるクリアランスフローが低減される。
【発明の効果】
【００２３】  本発明の少なくとも一実施形態によれば、近傍流れが隙間を通過する領域を、下流に向かって広げることにより、中間流れが隙間を通過する領域を狭めることができ、中間流れが隙間を通過することを抑制できる。これにより、ブレード側縁とシュラウド面との間の隙間を流体が流れるクリアランスフローが低減される。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施形態に係るターボチャージャの構成を概略的に示す縦断面図である。
【図２】図１に示したタービンハウジングの筒部とタービン動翼を概略的に示す子午断面図である。
【図３】図２に示したシュラウド面とブレードの側縁を概略的に示す子午断面図である。
【図４】シュラウドに起こる漏れ流れの流線を示す概略図である。
【図５】幾つかの実施形態に係るシュラウド面とブレードを概略的に示す子午断面図である。
【図６】幾つかの実施形態に係るシュラウド面とブレードを概略的に示す子午断面図である。
【図７】幾つかの実施形態に係るシュラウド面とブレードを概略的に示す子午断面図である。
【図８】幾つかの実施形態に係るシュラウド面とブレードを概略的に示す子午断面図である。
【図９】幾つかの実施形態に係るシュラウド面とブレードを概略的に示す子午断面図である。
【図１０】幾つかの実施形態に係るシュラウド面とブレードを概略的に示す子午断面図である。
【図１１】幾つかの実施形態に係るシュラウド面とブレードを概略的に示す子午断面図である。
【図１２】幾つかの実施形態に係るシュラウド面とブレードを概略的に示す子午断面図である。
【図１３】幾つかの実施形態に係るシュラウド面とブレードを概略的に示す子午断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】  以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。  例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。  また例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。  一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
【００２６】  図１は、本発明の一実施形態に係るターボチャージャの構成を概略的に示す縦断面図である。  図１に示すように、ターボチャージャ１は、タービン２と、遠心式のコンプレッサ３とを備えて構成される。  タービン２は、ハウジング（タービンハウジング）２１と、タービンハウジング２１内に回転可能に収容されるタービン動翼（タービンインペラ）２２とを有し、コンプレッサ３は、ハウジング（コンプレッサハウジング）３１と、コンプレッサハウジング３１内に回転可能に収容されたインペラ（コンプレッサインペラ）３２とを有する。
【００２７】  タービンハウジング２１とコンプレッサハウジング３１は、軸受ハウジング４を挟んでその両側に配置され、これらは軸受ハウジング４に結合されている。軸受ハウジング４とタービンハウジング２１は、これら軸受ハウジング４とタービンハウジング２１の端部で、双方の接続フランジ４１及び２１１がリング状のカップリング２１２で締め付け固定されている。タービン２のタービン動翼２２とコンプレッサ３のインペラ３２は、タービン動翼２２と一体であって軸受ハウジング４内を延びる駆動軸（タービンロータ）５によって相互に連結されている。したがって、タービン動翼２２、インペラ３２及び駆動軸５は、同一の軸線上に配置されている。タービン２のタービン動翼２２は、例えば、内燃機関から排出された排ガスによって回転させられ、これにより駆動軸５を介してコンプレッサ３のインペラ３２が回転させられる。そして、コンプレッサ３のインペラ３２の回転によって、内燃機関に供給される空気（吸気）が圧縮される。
【００２８】  例えば、タービンハウジング２１は、タービン動翼２２を収容する筒部（シュラウド部）２３と、筒部２３の軸受ハウジング４側の部分を囲むスクロール部２４とからなる。スクロール部２４は、図示しない排ガスの入口を有するとともに、スロート部２５を介して筒部２３と連通している。軸受ハウジング４と反対側の筒部２３の開口２３１は、排ガスの出口を形成している。
【００２９】  タービン動翼２２は、ハブ２２１と、複数のブレード（翼）２２３とからなり、ハブ２２１と複数のブレード２２３は一体に形成される。ハブ２２１は、軸線Ｌの周りに回転対称な形状を有し、ブレード２２３は、放射状に形成される。軸線Ｌに沿う方向にてハブ２２１の一端側は排ガスの出口側に位置し、ハブ２２１の他端側は軸受ハウジング４側に位置している。ハブ２２１の外周面は他端側に向かって拡大するラッパ形状を有し、ハブ２２１は他端側に軸受ハウジング４と対向する背面２２２を有する。複数のブレード２２３は、ハブ２２１の外周面上に周方向に間隔をあけて配置される。
【００３０】  軸受ハウジング４側のタービンハウジング２１の開口には、軸受ハウジング４の端壁４２が嵌合されている。端壁４２には、筒状のシール部４２１が一体且つ同軸に設けられ、シール部４２１は、端壁４２の中央を貫通するシール孔４２２を形成している。タービン動翼２２側の駆動軸５の端部はシール部４２１内に配置され、駆動軸５とシール部４２１との間の隙間には、シールリング（図示せず）が配置されている。
【００３１】  端壁４２とタービン動翼２２の背面の間の環状の凹所には、環状のバックプレート２６が配置されている。バックプレート２６の外周部は、タービンハウジング２１と軸受ハウジング４によって挟まれており、バックプレート２６の内周部はシール部４２１を囲んでいる。
【００３２】  軸受ハウジング４の内部には、周壁４３と一体に軸受部４４が設けられ、軸受部４４には、軸受孔４４１が形成されている。軸受部孔４４１内には、ラジアル軸受装置として、例えば、二つの浮動ブッシュ４４２が配置され、駆動軸５の中央部は、浮動ブッシュ４４２を貫通した状態で、軸受部４４の軸受孔４４１内に配置される。
【００３３】  コンプレッサ３側の軸受部４４の端面には、軸線Ｌと直交する板形状のスラスト部材４５が固定され、スラスト部材４５の貫通孔を駆動軸５は貫通している。駆動軸５には、スラストカラー４６及びスラストスリーブ４７が嵌合されており、スラスト部材４５、スラストカラー４６及びスラストスリーブ４７はスラスト軸受装置を構成している。
【００３４】  ここで、軸受ハウジング４の周壁４３には、給油ポート４３１及び排油ポート４３２が設けられ、軸受部４４及びスラスト部材４５には、ラジアル軸受装置及びスラスト軸受装置の軸受隙間に潤滑油を供給するための給油路が形成されている。一方、コンプレッサ３の方向への潤滑油の飛散を防止するために、スラスト部材４５のコンプレッサ３側の面を覆うように、オイルデフレクタ４８が設置されている。
【００３５】  コンプレッサ３側の軸受ハウジング４の開口には、中央にシール孔３３１を有する蓋部材３３が嵌合され、蓋部材３３は、軸受ハウジング４に対し固定されている。スラストスリーブ４７は、蓋部材３３のシール孔３３１を貫通しており、スラストスリーブ４７とシール孔３３１との隙間にはシールリング（図示せず）が配置される。
【００３６】  例えば、コンプレッサハウジング３１は、インペラ３２を収容する筒部（シュラウド部）３４と、筒部３４の軸受ハウジング４側の部分を囲むスクロール部３５とからなる。スクロール部３５は、図示しない給気の出口を有するとともに、ディフューザ部３６を介して筒部３４と連通している。軸受ハウジング４と反対側の筒部３４の開口は、吸気の入口を形成している。
【００３７】  インペラ３２は、ハブ３２１と、複数のブレード（翼）３２３とからなる。ハブ３２１は、軸線Ｌの周りに回転対称な形状を有する。軸線Ｌに沿う方向にて、ハブ３２１の一端側は吸気の入口側に位置し、ハブ３２１の他端側はディフューザ部３６側に位置している。ハブ３２１の外周面は他端側に向かって拡大するラッパ形状を有し、ハブ３２１は他端側に蓋部材３３と対向する背面３２２を有する。複数のブレード３２３は、ハブ３２１の外周面上に周方向に間隔をあけて配置されている。
【００３８】  駆動軸５はハブ３２１を貫通し、ハブ３２１の一端側に位置する駆動軸５の先端側には雄ネジ５１が形成され、雄ネジ５１に締結部材としてのナット５２が螺合されている。ナット５２はハブ３２１の一端側に当接し、インペラ３２に対し軸線Ｌに沿う方向にてタービン２側に向かって軸力を加える。
【００３９】  上述したターボチャージャ１では、タービン動翼２２に加わる軸線Ｌ方向のスラスト力と、インペラ３２に加わるスラスト力との差であるスラスト荷重が、図の右方（タービン動翼２２側）に向けて駆動軸５に加わる。そして、スラスト部材４５は、内周を駆動軸５に固定されたスラストカラー４６及びスラストスリーブ４７で挟持される。これにより、スラスト部材４５は、駆動軸５とともに回転しながら、軸受ハウジング４に摺接してスラスト荷重を支持する。
【００４０】  図２は、図１に示したタービンハウジング２１の筒部（シュラウド部）２３とタービン動翼２２を示す子午断面図である。  図２に示すように、タービンハウジング２１の筒部２３は、入口６１、出口６２、及び入口６１と出口６２との間を延びるシュラウド面６を有し、タービン動翼２２は、ハブ２２１、及びハブ２２１の外周面に設けられ、シュラウド面６に沿って延びる側縁７をそれぞれ有する複数のブレード２２３を含んでいる。
【００４１】  また、図２に示すように、幾つかの実施形態に係るタービン２は、ハブ２２１の軸線Ｌから入口６１までの径方向距離をＲ１、ハブ２２１の軸線Ｌから出口６２までの径方向距離Ｒ２ｔとした場合に、距離Ｒ１は距離Ｒ２ｔよりも大である（Ｒ１＞Ｒ２ｔ）。より具体的には、距離Ｒ１に対する距離Ｒ２ｔの比率Ｒ２ｔ／Ｒ１が０．９５以下である。距離Ｒ１に対する距離Ｒ２ｔの比率Ｒ２ｔ／Ｒ１が０．９５以下であるタービン２は、ラジアルタービンとなり、高い圧力比、すなわち、高いヘッドで用いられる。ヘッドが高いほど漏れ流れ（クリアランスフロー）が多くなり易いことから、クリアランスフローの低減がタービン２の効率向上に大きな効果を発揮する。
【００４２】  また、図２に示すように、幾つかの実施形態に係るタービン２は、入口６１での内径をＤ１とし、ハブ２２１の軸線Ｌ方向でのシュラウド面６の長さをＬｓとした場合に、内径Ｄ１に対する長さＬｓの比率Ｌｓ／Ｄ１が０．１６よりも大である（Ｌｓ／Ｄ１＞０．１６）。  内径Ｄ１に対する長さＬｓの比率Ｌｓ／Ｄ１が０．１６以下である場合、流体から回転力を受けるブレード２２３の面積が相対的に狭く、タービン２の効率が低下してしまう。一方、比率Ｌｓ／Ｄ１が０．１６よりも大である場合、ブレード２２３の面積が相対的に広くなり、タービンの効率は向上するが、クリアランスフローが生じる領域が広くなり、クリアランスフローによる損失が大きくなる。この点、この実施形態では、比率Ｌｓ／Ｄ１が０．１６よりも大であってもクリアランスフローが低減されるので、タービンの効率を向上させながら、損失の増大を抑制できる。
【００４３】  図３は、図２に示したシュラウド面６とブレード２２３の側縁７を概略的に示す子午断面図である。図４は、シュラウド面６に起こる漏れ流れの流線を示す概略図である。  図３に示すように、ブレード２２３の側縁７は、入口６１側に配置される側縁上流部７３と、出口６２側に配置される側縁下流部７４とを有し、シュラウド面６は、入口６１側に配置され、側縁上流部７３に沿うシュラウド上流部６３と、出口６２側に配置され、側縁下流部７４に沿うシュラウド下流部６４とを有する。
【００４４】  幾つかの実施形態に係るシュラウド上流部６３は、図３において二点鎖線で示すように、シュラウド上流部６３が円弧形状の子午断面形状を有し且つシュラウド下流部６４がハブ２２１の軸線Ｌ方向に沿う直線形状の子午断面形状を有する場合よりも、図３において実線で示すように、入口６１側でのハブ２２１の軸線Ｌに対する傾斜角度が小（θ０＞θ１）である子午断面形状を有する。
【００４５】  図４（ａ）に示すように、シュラウド上流部６３が円弧形状の子午断面形状を有し且つシュラウド下流部６４がハブ２２１の軸線Ｌ方向に沿う直線形状の子午断面形状を有する場合は、近傍流れＦＦが隙間の上流域を通過し、中間流れＭＦほど、隙間の下流域を通過する。
【００４６】  一方、図４（ｂ）に示すように、シュラウド上流部６３が円弧形状の子午断面形状を有し且つシュラウド下流部６４がハブの軸線方向に沿う直線形状の子午断面形状を有する場合よりも、入口側でのハブの軸線に対する傾斜角度が小（θ０＞θ１）である子午断面形状を有する構成によれば、近傍流れＦＦが隙間を通過する領域Ｂを、下流に向かって広げることができ、中間流れＭＭが隙間を通過することを抑制できる。これにより、ブレード２２３の側縁７とシュラウド面６との間の隙間を流体が流れるクリアランスフローが低減される。
【００４７】  この実施形態では、ブレード２２３の側縁７は、図３において二点鎖線で示すように、側縁上流部７３が円弧形状の子午断面形状を有し且つ側縁下流部７４がハブ２２１の軸線Ｌ方向に沿う直線形状の子午断面形状を有する場合よりも、図３において実線で示すように、側縁前端（前縁先端）７１側でのハブ２２１の軸線Ｌに対する傾斜角度が小（θ０ａ＞θ１ａ）である子午断面形状を有する。
【００４８】  図３に示すように、幾つかの実施形態に係るシュラウド上流部６３は、ハブ２２１の軸線Ｌから入口６１までの径方向距離をＲ１、ハブ２２１の軸線Ｌから出口６２までの径方向距離をＲ２ｔ、ハブ２２１の軸線Ｌ方向でのシュラウド面６の長さをＬｓとした場合に、数式４で定義される曲率半径Ｒを有する子午断面形状を有する。【数４】
2016051531.tif 000006
【００４９】  このようにすれば、シュラウド上流部６３の子午断面形状が、数式４で定義される曲率半径Ｒを有するので、ハブ２２１の軸線Ｌに対する傾斜角度を確実に小さくすることができる。
【００５０】  この実施形態では、ブレード２２３の側縁上流部７３は、ハブ２２１の軸線Ｌから側縁前端（前縁先端）７１までの径方向距離をＲ１ａ、ハブ２２１の軸線Ｌから側縁後端（後縁先端）７２までの径方向距離をＲ２ｔａ、ハブ２２１の軸線Ｌ方向でのブレード２２３の側縁７の長さをＬｓａとした場合に、数式５で定義される曲率半径Ｒａを有する子午断面形状を有する。【数５】
2016051531.tif 000007
【００５１】  このようにすれば、ブレード２２３の側縁上流部７３の子午断面形状が、数式５で定義される曲率Ｒａを有するので、ハブ２２１の軸線Ｌに対する傾斜角度を確実に小さくすることができる。  また、この場合において、シュラウド面６の曲率半径Ｒとブレード２２３の側縁７の曲率半径との差（Ｒ−Ｒａ）は、シュラウド面６とブレード２２３の側縁７との隙間（クリアランス）となる。
【００５２】  図５〜図１２は、幾つかの実施形態に係るシュラウド面６とブレード２２３の側縁７を概略的に示す子午断面図である。  図５及び図６、並びに図９及び図１０に示すように、幾つかの実施形態では、シュラウド下流部６４は、円弧形状の子午断面形状を有する円弧部６５からなる。このようにすれば、シュラウド下流部６４が円弧部６５からなることで、ハブ２２１の軸線Ｌに対するシュラウド下流部６４の傾斜角度を出口６２に向けて徐々に小さくできる。
【００５３】  この実施形態では、ブレード２２３の側縁下流部７４は、円弧形状の子午断面形状を有する円弧部７５からなる。このようにすれば、側縁下流部７４が円弧部７５からなることで、ハブ２２１の軸線Ｌに対する側縁下流部７４の傾斜角度を側縁後端（後縁先端）７２に向けて徐々に小さくできる。
【００５４】  また、図５及び図６に示すように、幾つかの実施形態では、円弧部６５は、真円弧形状の子午断面形状を有する。このようにすれば、円弧部６５が真円弧形状の子午断面形状を有するので、ハブ２２１の軸線Ｌに対するシュラウド下流部６４の傾斜角度を、出口６２に向けて徐々に小さくできる。
【００５５】  この実施形態では、ブレード２２３の側縁下流部７４が有する円弧部７５は、真円弧形状の子午断面形状を有する。このようにすれば、円弧部７５が真円弧形状の子午断面形状を有するので、ハブ２２１の軸線Ｌに対する側縁下流部７４の傾斜角度を側縁後端（後縁先端）７２に向けて徐々に小さくできる。
【００５６】  図９及び図１０に示すように、幾つかの実施形態では、円弧部６５は、長軸がハブ２２１の軸線Ｌに対して傾いて配置される楕円弧形状の子午断面形状を有する。このようにすれば、円弧部６５が、長軸がハブ２２１の軸線に対して傾いて配置される楕円弧形状の子午断面形状を有するので、ハブ２２１の軸線Ｌに対するシュラウド下流部６４の傾斜角度を出口６２に向けて徐々に小さくできる。
【００５７】  この実施形態では、ブレード２２３の側縁下流部７４が有する円弧部７５は、長軸がハブ２２１の軸線Ｌに対して傾いて配置される楕円弧形状の子午断面形状を有する。このようにすれば、円弧部７５が、長軸がハブ２２１の軸線Ｌに対して傾いて配置される楕円弧形状の子午断面形状を有するので、ハブ２２１の軸線Ｌに対する側縁下流部７４の傾斜角度を側縁後端（後縁先端）７２に向けて徐々に小さくできる。
【００５８】  図５及び図６、並びに図９及び図１０に示すように、幾つかの実施形態では、シュラウド下流部６４が有する円弧部６５の曲率中心は、出口６２を通り且つハブ２２１の軸線Ｌ方向と直交する直線Ｍ上又は該直線Ｍよりもハブ２２１の軸線Ｌ方向にて下流に位置付けられている。このようにすれば、シュラウド面６のハブ２２１の軸線Ｌに対する傾斜角度は０度以上である。
【００５９】  この実施形態では、ブレード２２３の側縁下流部７４が有する円弧部７５の曲率中心は、側縁後端（後縁先端）７２を通り且つハブ２２１の軸線Ｌ方向と直交する直線Ｍ上又は該直線Ｍよりもハブ２２１の軸線Ｌ方向にて下流に位置付けられている。このようにすれば、ブレード２２３の側縁７のハブ２２１の軸線Ｌに対する傾斜角度は０度以上である。
【００６０】  図６及び図７並びに図１０及び図１１に示すように、幾つかの実施形態では、シュラウド上流部６３は、直線形状の子午断面形状を有する直線部６６からなる。このようにすれば、シュラウド上流部６３が直線部６６からなることで、ハブ２２１の軸線Ｌに対するシュラウド上流部６３の傾斜角度を一定にすることができる。
【００６１】  この実施形態では、ブレード２２３の側縁上流部７３は、直線形状の子午断面形状を有する直線部７６からなる。このようにすれば、側縁上流部７３が直線部７６からなることでハブ２２１の軸線Ｌに対する側縁上流部７３の傾斜角度を一定にすることができる。
【００６２】  図７及び図８並びに図１１及び図１２に示すように、幾つかの実施形態では、シュラウド下流部６４は、ハブ２１１の軸線Ｌに対して傾斜した直線形状の子午断面形状を有する直線部６７からなる。このようにすれば、シュラウド下流部６４が直線部６７からなることで、ハブ２２１の軸線Ｌに対するシュラウド下流部６４の傾斜角度を一定にすることができる。
【００６３】  この実施形態では、ブレード２２３の側縁下流部７４は、ハブ２１１の軸線Ｌに対して傾斜した直線形状の子午断面形状を有する直線部７７からなる。このようにすれば、側縁下流部７４が直線部７７からなることで、ハブ２２１の軸線Ｌに対する側縁下流部７４の傾斜角度を一定にすることができる。
【００６４】  図５及び図６に示すように、幾つかの実施形態では、ハブ２２１の軸線Ｌに対するシュラウド上流部６３の子午断面での傾斜角度は、出口において０度である。このようにすれば、出口６２においてシュラウド面６の傾斜角度が０度であるので、出口６２から流体（排ガス）をスムースに排出することができる。
【００６５】  この実施形態では、ハブ２２１の軸線Ｌに対するブレード２２３の側縁上流部７３の子午断面での傾斜角度は側縁後端（後縁先端）７２において０度である。
【００６６】  また、図５に示すように、幾つかの実施形態では、シュラウド面６は、真円弧形状の子午断面形状を有する円弧部６５１からなる。円弧部６５１は、子午断面形状が入口６１と出口６２を通る一つの円弧形状で形成される。この構成によれば、シュラウド上流部６３１とシュラウド下流部６４１が一つの円弧部６５１で構成され、シュラウド上流部６３は、シュラウド上流部６３１が円弧形状の子午断面形状を有し且つシュラウド下流部６４１がハブ２２１の軸線Ｌ方向に沿う直線形状の子午断面形状を有する場合よりも入口６１側でのハブ２２１の軸線Ｌに対する傾斜角度が小である子午断面形状を有する。
【００６７】  また、この構成によれば、円弧部６５１の曲率中心は、出口６２を通り且つハブ２２１の軸線Ｌ方向と直交する直線Ｍ上又は該直線Ｍよりもハブ２２１の軸線Ｌ方向にて下流に位置付けられる。これにより、ハブ２２１の軸線Ｌに対するシュラウド面６の子午断面での傾斜角度は、０度以上であり、シュラウド下流部６４１の傾斜角度を出口６２に向けて徐々に小さくできる。
【００６８】  この実施形態では、ブレード２２３の側縁７は、真円弧形状の子午断面形状を有する円弧部７５１からなる。円弧部７５１は、子午断面形状が側縁前端（前縁先端）７１と側縁後端（後縁先端）７２を通る一つの円弧形状で形成される。この構成によれば、側縁上流部７３１と側縁下流部７４１が一つの円弧部７５１で構成され、側縁上流部７３１は、側縁上流部７３１が円弧形状の子午断面形状を有し且つ側縁下流部７４１がハブ２２１の軸線Ｌ方向に沿う直線形状の子午断面形状を有する場合よりも側縁前端（前縁先端）７１側でのハブ２２１の軸線Ｌに対する傾斜角度が小である子午断面形状を有する。
【００６９】  また、この構成によれば、円弧部７５１の曲率中心は、側縁後端（後縁先端）７２を通り且つハブ２２１の軸線Ｌ方向と直交する直線Ｍ上又は該直線Ｍよりもハブ２２１の軸線Ｌ方向にて下流に位置付けられる。これにより、ハブ２２１の軸線Ｌに対するブレード２２３の側縁７の子午断面での傾斜角度は、０度以上であり、側縁下流部７４１の傾斜角度を側縁後端（後縁先端）７２に向けて徐々に小さくできる。
【００７０】  また、幾つかの実施形態では、円弧部６５１の曲率中心が出口６２を通り且つハブ２２１の軸線方向と直交する直線上に位置付けられる。この構成によれば、ハブ２２１の軸線Ｌに対するシュラウド面６の子午断面での傾斜角度は、０度以上であり、出口６２において０度である。これにより、出口６２から流体（排ガス）をスムースに排出することができる。
【００７１】  この実施形態では、ブレード２２３の側縁７が有する円弧部７５１の曲率中心が側縁後端（後縁先端）７２を通り且つハブ２２１の軸線Ｌ方向と直交する直線Ｍ上に位置付けられる。この構成によれば、ハブ２２１の軸線Ｌに対するブレード２２３の側縁７の子午断面での傾斜角度は、０度以上であり、出口において０度である。
【００７２】  また、図５に示すように、幾つかの実施形態では、シュラウド面６は、ハブ２２１の軸線Ｌから入口６１までの径方向距離をＲ１、ハブ２２１の軸線Ｌから出口６２までの径方向距離をＲ２ｔ、ハブ２２１の軸線Ｌ方向でのシュラウド面６の長さをＬｓとした場合に、数式６で定義される曲率半径Ｒを有する真円弧形状の子午断面形状を有する。
【００７３】
【数６】
2016051531.tif 000008
【００７４】  この構成によれば、シュラウド面６でハブ２２１の軸線Ｌに対する傾斜角度は、出口６２に向けて徐々に小で且つ出口６２において０度である。これにより、クリアランスフローを低減しつつ、効率的にタービン動翼２２を回転させることができる。
【００７５】  この実施形態では、ブレード７７４の側縁７は、ハブ２２１の軸線Ｌから入口７１までの径方向距離をＲ１ａ、ハブ２２１の軸線Ｌから側縁後端（後縁先端）７２までの径方向距離をＲ２ｔａ、ハブ２２１の軸線Ｌ方向での側縁の長さをＬｓａとした場合に、数式７で定義される曲率半径Ｒａの真円弧形状である子午断面形状を有する。
【００７６】
【数７】
2016051531.tif 000009
この構成によれば、ブレード２２３の側縁７でハブ２２１の軸線Ｌに対する傾斜角度は、側縁後端（後縁先端）７２に向けて徐々に小で且つ側縁後端（後縁先端）７２において０度である。これにより、クリアランスフローを低減しつつ、効率的にタービン動翼２２を回転させることができる。  また、この場合において、シュラウド面６の曲率半径Ｒとブレード２２３の側縁７の曲率半径Ｒａとの差（Ｒ−Ｒａ）は、シュラウド面６とブレード２２３の側縁７との隙間（クリアランス）となる。
【００７７】  また、図６に示すように、幾つかの実施形態では、シュラウド面６は、真円弧形状の子午断面形状を有する円弧部６５２と直線形状の子午断面形状を有する直線部６６２とからなる。円弧部６５２は、子午断面形状が出口６２を通る円弧形状で形成され、直線部６６２は、子午断面形状が入口６１を通り円弧部６５２の接線Ｎとなる直線形状で形成される。この構成によれば、シュラウド上流部６３２が直線部６６２で構成され、シュラウド下流部６４２が円弧部６５２で構成される。そして、シュラウド上流部６３２は、シュラウド上流部６３２が円弧形状の子午断面形状を有し且つシュラウド下流部６４２がハブ２２１の軸線Ｌ方向に沿う直線形状の子午断面形状を有する場合よりも入口６１側でのハブ２２１の軸線Ｌに対する傾斜角度が小である子午断面形状を有する。
【００７８】  また、この構成によれば、円弧部６５２の曲率中心は、出口６２を通り且つハブ２２１の軸線Ｌ方向と直交する直線Ｍ上又は該直線Ｍよりもハブ２２１の軸線Ｌ方向にて下流に位置付けられる。これにより、ハブ２２１の軸線Ｌに対するシュラウド面６の傾斜角度は、０度以上であり、入口６１から出口６２に向けて徐々に小である。
【００７９】  この実施形態では、ブレード２２３の側縁７は、真円弧形状の子午断面形状を有する円弧部７５２と直線形状の子午断面形状を有する直線部７６２とからなる。円弧部７５２は、子午断面形状が側縁後端（後縁先端）７２を通る真円弧形状で形成され、直線部７６２は、子午断面形状が側縁前端（前縁先端）７１を通り円弧部７５２の接線となる直線形状で形成される。この構成によれば、側縁上流部７３２が直線部７６２で構成され、側縁下流部７４２が円弧部７５２で構成される。そして、側縁上流部７３２は、側縁上流部７３２が円弧形状の子午断面形状を有し且つ側縁下流部７４２がハブ２２１の軸線Ｌ方向に沿う直線形状の子午断面形状を有する場合よりも側縁前端（前縁先端）７１側でのハブ２２１の軸線Ｌに対する傾斜角度が小である子午断面形状を有する。
【００８０】  また、この構成によれば、円弧部７５２の曲率中心は、側縁後端（後縁先端）７２を通り且つハブ２２１の軸線Ｌ方向と直交する直線Ｍ上又は該直線Ｍよりもハブ２２１の軸線Ｌ方向にて下流に位置付けられる。これにより、ハブ２２１の軸線Ｌに対するブレード２２３の側縁７の傾斜角度は、０度以上であり、側縁前端（前縁先端）７１から側縁後端（後縁先端）７２に向けて徐々に小である。
【００８１】  また、図７に示すように、幾つかの実施形態では、シュラウド面６は、真円弧形状の子午断面形状を有する円弧部６５３と、直線形状の子午断面形状を有する第１直線部６６３と第２直線部６７３とからなる。円弧部６５３は、曲率中心がハブ２２１の軸線Ｌ方向と直交する直線Ｍ又は該直線Ｍよりもハブ２２１の軸線Ｌ方向にて下流に位置付けられる。第１直線部６６３は、子午断面形状が入口６１を通り円弧部６５３の接線Ｎとなる直線形状で形成され、第２直線部６７３は、子午断面形状が出口６２を通り円弧部６５３の接線Ｏとなる直線形状で形成される。この構成によれば、シュラウド上流部６３３が第１直線部６６３で構成され、シュラウド下流部６４３が第２直線部６７３で構成される。そして、シュラウド上流部６３３が円弧形状の子午断面形状を有し且つシュラウド下流部６４３がハブ２２１の軸線Ｌ方向に沿う直線形状の子午断面形状を有する場合よりも入口６１側でのハブ２２１の軸線Ｌに対する傾斜角度が小である子午断面形状を有する。
【００８２】  この構成によれば、ハブ２２１の軸線Ｌに対するシュラウド面６の傾斜角度は０度よりも大きく、入口６１から出口６２に向けて徐々に小である。
【００８３】  この実施形態では、ブレード２２３の側縁７は、真円弧形状の子午断面形状を有する円弧部７５３と直線形状の子午断面形状を有する第１直線部７６３と第２直線部７７３とからなる。円弧部７５３は、曲率中心がハブの軸線Ｌ方向と直交する直線Ｍ又は該直線Ｍよりもハブ２２１の軸線Ｌ方向にて下流に位置付けられる。第１直線部７６３は、子午断面形状が側縁前端（前縁先端）７１を通り円弧部７５３の接線となる直線形状で形成され、第２直線部７７３は、子午断面形状が側縁後端（後縁先端）７２を通り円弧部７５３の接線となる直線形状で形成される。この構成によれば、側縁上流部７３３が第１直線部７６３で構成され、側縁下流部７４３が第２直線部７７３で構成される。そして、側縁上流部７３３が円弧形状の子午断面形状を有し且つ側縁下流部７４３がハブ２２１の軸線Ｌ方向に沿う直線形状の子午断面形状を有する場合よりも側縁前端（前縁先端）７１側でのハブ２２１の軸線Ｌに対する傾斜角度が小である子午断面形状を有する。
【００８４】  この構成によれば、ハブ２２１の軸線Ｌに対するブレード２２３の側縁の傾斜角度は０度よりも大きく、側縁前端（前縁先端）７１から側縁後端（後縁先端）７２に向けて徐々に小である。
【００８５】  また、図８に示すように、幾つかの実施形態では、シュラウド面６は、真円弧形状の子午断面形状を有する円弧部６５４と直線形状の子午断面形状を有する直線部６７４とからなる。円弧部６５４は、子午断面形状が入口６１を通る円弧形状で形成され、曲率中心がハブ２２１の軸線Ｌ方向と直交する直線Ｍ又は該直線Ｍよりもハブ２２１の軸線Ｌ方向にて下流に位置付けられる。直線部６７４は、子午断面形状が出口６２を通り、円弧部６５４の接線Ｏとなる直線形状で形成される。この構成によれば、シュラウド上流部６３４が円弧部６５４で構成され、シュラウド下流部６４４が直線部６７４で構成される。そして、シュラウド上流部６３４は、シュラウド上流部６３４が円弧形状の子午断面形状を有し且つシュラウド下流部６４４がハブ２２１の軸線Ｌ方向に沿う直線形状の子午断面形状を有する場合よりも入口６１側でのハブ２２１の軸線Ｌに対する傾斜角度が小である子午断面形状を有する。
【００８６】  また、この構成によれば、ハブ２２１の軸線Ｌに対するシュラウド面６の傾斜角度は、０度より大であり、入口６１から出口６２に向けて徐々に小である。
【００８７】  この実施形態では、ブレード２２３の側縁７は、真円弧形状の子午断面形状を有する円弧部７５４と直線形状の子午断面形状を有する直線部７７４とからなる。円弧部７５４は、子午断面形状が側縁前端（前縁先端）７１を通る円弧形状で形成され、曲率中心がハブ２２１の軸線Ｌ方向と直交する直線Ｍ又は該直線Ｍよりもハブ２２１の軸線Ｌ方向にて下流に位置付けられる。直線部７７４は、子午断面形状が側縁後端（後縁先端）７２を通り円弧部７５４の接線となる直線形状で形成される。この構成によれば、側縁上流部７３４が円弧部７５４で構成され、側縁下流部７４４が直線部７７４で構成される。そして、側縁上流部７３４は、側縁上流部７３４が円弧形状の子午断面形状を有し且つ側縁下流部７４４がハブ２２１の軸線Ｌ方向に沿う直線形状の子午断面形状を有する場合よりも側縁前端（前縁先端）７１側でのハブ２２１の軸線Ｌに対する傾斜角度が小である子午断面形状を有する。
【００８８】  また、この構成によれば、ハブ２２１の軸線Ｌに対するブレード２２３の側縁７の傾斜角度は、０度より大であり、側縁前端（前縁先端）７１から側縁後端（後縁先端）７２に向けて徐々に小である。
【００８９】  また、図９に示すように、幾つかの実施形態では、円弧部６５５は、長軸がハブ２２１の軸線Ｌに対して傾いて配置される楕円弧形状の子午断面形状を有する。この構成では、子午断面形状が入口６１と出口６２を通る一つの楕円弧形状で形成される。この構成によれば、シュラウド上流部６３５とシュラウド下流部６４５が一つの円弧部６５５で構成され、シュラウド上流部６３５は、シュラウド上流部６３５が円弧形状の子午断面形状を有し且つシュラウド下流部６４５がハブ２２１の軸線Ｌ方向に沿う直線形状の子午断面形状を有する場合よりも入口６１側でのハブ２２１の軸線Ｌに対する傾斜角度が小である子午断面形状を有する。
【００９０】  また、この構成によれば、円弧部６５５の曲率中心は、出口６２を通り且つハブ２２１の軸線方向と直交する直線Ｍ上又は該直線Ｍよりもハブ２２１の軸線Ｌ方向にて下流に位置付けられる。これにより、ハブ２２１の軸線Ｌに対するシュラウド面６の子午断面での傾斜角度は、０度以上であり、入口６１から出口６２に向けて徐々に小である。
【００９１】  この実施形態では、ブレード２２３の側縁７が有する円弧部７５５は、長軸がハブ２２１の軸線に対して傾いて配置さえる楕円弧形状の子午断面形状を有する。この構成では、子午断面形状がブレード２２３の側縁前端（前縁先端）７１と側縁後端（後縁先端）７２を通る一つの楕円弧形状で形成される。この構成によれば、側縁上流部７３５と側縁下流部７４５が一つの円弧部７５５で構成され、側縁上流部７３５は、側縁上流部７３５が円弧形状の子午断面形状を有し且つ側縁下流部７４５がハブ２２１の軸線Ｌ方向に沿う直線形状の子午断面形状を有する場合よりも側縁前端（前縁先端）７１側でのハブ２２１の軸線Ｌに対する傾斜角度が小である子午断面形状を有する。
【００９２】  また、この構成によれば、円弧部７５５の曲率中心は、側縁後端（後縁先端）７２を通り且つハブ２２１の軸線Ｌ方向と直交する直線Ｍ上又は該直線Ｍよりもハブ２２１の軸線Ｌ方向にて下流に位置付けられる。これにより、ハブ２２１の軸線Ｌに対するブレード２２３の側縁７の子午断面での傾斜角度は、０度以上であり、側縁前端（前縁先端）７１から側縁後端（前縁後端）７２に向けて徐々に小である。
【００９３】  また、図１０に示すように、幾つかの実施形態では、シュラウド面６は、子午断面形状が楕円弧形状となる円弧部６５６と子午断面形状が直線形状となる直線部６６６とからなる。円弧部６５６は、子午断面形状が出口６２を通る楕円弧形状で形成され、楕円の長軸がハブ２２１の軸線Ｌに対して傾いて配置される。直線部６６６は、子午断面形状が入口６１を通り円弧部６５６の接線Ｎとなる直線形状で形成される。この構成によれば、シュラウド上流部６３６が直線部６６６で構成され、シュラウド下流部６４６が円弧部６５６で構成される。そして、シュラウド上流部６３６は、シュラウド上流部６３６が円弧形状の子午断面形状を有し且つシュラウド下流部６４６がハブ２２１の軸線Ｌ方向に沿う直線形状の子午断面形状を有する場合よりも入口６１側でのハブ２２１の軸線Ｌに対する傾斜角度が小である子午断面形状を有する。
【００９４】  また、この構成によれば、円弧部６５６の曲率中心は、出口６２を通り且つハブ２２１の軸線Ｌ方向と直交する直線Ｍ上又は該直線Ｍよりもハブ２２１の軸線方向にて下流に位置付けられる。これにより、ハブ２２１の軸線Ｌに対するシュラウド面６の傾斜角度は０度以上であり、入口６１から出口６２に向けて徐々に小である。
【００９５】  この実施形態では、ブレード２２３の側縁７は、子午断面形状が楕円弧形状となる円弧部７５６と子午断面形状が直線形状となる直線部７６６とからなる。円弧部７５６は、子午断面形状がブレード２２３の側縁後端（後縁先端）７２を通る楕円弧形状で形成され、楕円の長軸がハブ２２１の軸線Ｌに対して傾いて配置される。直線部７６６は、子午断面形状がブレード２２３の側縁前端（前縁先端）７１を通り円弧部７５６の接線となる直線形状で形成される。この構成によれば、側縁上流部７３６が直線部７６６で構成され、側縁下流部７４６が円弧部７５６で構成される。そして、側縁上流部７３６は、側縁上流部７３６が円弧形状の子午断面形状を有し且つ側縁下流部７４４がハブ２２１の軸線Ｌ方向に沿う直線形状の子午断面形状を有する場合よりも側縁前端（前縁先端）７１側でのハブ２２１の軸線Ｌに対する傾斜角度が小である子午断面形状を有する。
【００９６】  また、この構成によれば、円弧部７５６の曲率中心は、側縁後端（後縁前端）７２を通り且つハブ２２１の軸線Ｌ方向と直交する直線Ｍ上又は該直線Ｍよりもハブ２２１の軸線Ｌ方向にて下流に位置付けられる。これにより、ハブ２２１の軸線Ｌに対するブレード２２３の側縁７の傾斜角度は０度以上であり、側縁前端（前縁先端）７１から側縁後端（後縁先端）７２に向けて徐々に小である。
【００９７】  また、図１１に示すように、幾つかの実施形態では、シュラウド面６は、楕円弧形状の子午断面形状を有する円弧部６５７と、直線形状の子午断面形状を有する第１直線部６６７と第２直線部６７７とからなる。円弧部６５７は、曲率中心がハブの軸線Ｌ方向と直交する直線Ｍ又は該直線Ｍよりもハブ２２１の軸線Ｌ方向にて下流に位置付けられ、楕円の長軸がハブ２２１の軸線Ｌに対して傾いて配置される。第１直線部６６７は、子午断面形状が入口６１を通り円弧部６５７の接線Ｎとなる直線形状で形成され、第２直線部６７７は、子午断面形状が出口６２を通り円弧部６５７の接線Ｏとなる直線形状で形成される。この構成によれば、シュラウド上流部６３７が第１直線部６６７で構成され、シュラウド下流部６４７が第２直線部６７７で構成される。そして、シュラウド上流部６３７が円弧形状の子午断面形状を有し且つシュラウド下流部６４７がハブ２２１の軸線Ｌ方向に沿う直線形状の子午断面形状を有する場合よりも入口６１側でのハブ２２１の軸線Ｌに対する傾斜角度が小である子午断面形状を有する。
【００９８】  この構成によれば、ハブ２２１の軸線Ｌに対するシュラウド面６の傾斜角度は０度よりも大きく、入口６１から出口６２に向けて徐々に小である。
【００９９】  この実施形態では、ブレード２２３の側縁７は、楕円弧形状の子午断面形状を有する円弧部７５７と直線形状の子午断面形状を有する第１直線部７６７と第２直線部７７７とからなる。円弧部７５７は、曲率中心がハブの軸線Ｌ方向と直交する直線Ｍ又は該直線Ｍよりもハブ２２１の軸線Ｌ方向にて下流に位置付けられ、楕円の長軸がハブ２２１の軸線Ｌに対して傾いて配置される。第１直線部７６７は、子午断面形状が側縁前端（前縁先端）７１を通り円弧部７５７の接線となる直線形状で形成され、第２直線部７７７は、子午断面形状が側縁後端（後縁先端）７２を通り円弧部７５７の接線となる直線形状で形成される。この構成によれば、側縁上流部７３７が第１直線部７６７で構成され、側縁下流部７４７が第２直線部７７７で構成される。そして、側縁上流部７３７が円弧形状の子午断面形状を有し且つ側縁下流部７４７がハブ２２１の軸線Ｌ方向に沿う直線形状の子午断面形状を有する場合よりも側縁前端（前縁先端）７１側でのハブ２２１の軸線Ｌに対する傾斜角度が小である子午断面形状を有する。
【０１００】  この構成によれば、ハブ２２１の軸線Ｌに対するブレード２２３の側縁の傾斜角度は０度よりも大きく、側縁前端（前縁先端）７１から側縁後端（後縁先端）７２に向けて徐々に小である。
【０１０１】  また、図１２に示すように、幾つかの実施形態では、シュラウド面６は、楕円弧形状の子午断面形状を有する円弧部６５８と直線形状の子午断面形状を有する直線部６７８とからなる。円弧部６５８は、子午断面形状が入口６１を通る楕円弧形状で形成され、楕円の長軸がハブ２２１の軸線Ｌに対して傾いて配置される。直線部６７８は、子午断面形状が出口６２を通り、円弧部６５８の接線Ｏとなる直線形状で形成される。この構成によれば、シュラウド上流部６３８が円弧部６５８で構成され、シュラウド下流部６４８が直線部６７８で構成される。そして、シュラウド上流部６３８は、シュラウド上流部６３８が円弧形状の子午断面形状を有し且つシュラウド下流部６４８がハブ２２１の軸線Ｌ方向に沿う直線形状の子午断面形状を有する場合よりも入口６１側でのハブ２２１の軸線Ｌに対する傾斜角度が小である子午断面形状を有する。
【０１０２】  また、この構成によれば、ハブ２２１の軸線Ｌに対するシュラウド面６の傾斜角度は、０度より大であり、入口６１から出口６２に向けて徐々に小である。
【０１０３】  この実施形態では、ブレード２２３の側縁７は、楕円弧形状の子午断面形状を有する円弧部７５８と直線形状の子午断面形状を有する直線部７７８とからなる。円弧部７５８は、子午断面形状が側縁前端（前縁先端）７１を通る楕円弧形状で形成され、楕円の長軸がハブ２２１の軸線Ｌに対して傾いて配置される。直線部７７８は、子午断面形状が側縁後端（後縁先端）７２を通り円弧部７５８の接線となる直線形状で形成される。この構成によれば、側縁上流部７３８が円弧部７５８で構成され、側縁下流部７４８が直線部７７８で構成される。そして、側縁上流部７３８は、側縁上流部７３８が円弧形状の子午断面形状を有し且つ側縁下流部７４８がハブ２２１の軸線Ｌ方向に沿う直線形状の子午断面形状を有する場合よりも側縁前端（前縁先端）７１側でのハブ２２１の軸線Ｌに対する傾斜角度が小である子午断面形状を有する。
【０１０４】  また、この構成によれば、ハブ２２１の軸線Ｌに対するブレード２２３の側縁７の傾斜角度は、０度より大であり、側縁前端（前縁先端）７１から側縁後端（後縁先端）７２に向けて徐々に小である。
【０１０５】  図１３は、幾つかの実施形態に係るシュラウド面を概略的に示す子午断面図である。  また、図１３に示すように、幾つかの実施形態では、シュラウド面６は、入口６１と出口６２を結ぶ直線形状の子午断面形状を有する。  この構成によれば、シュラウド面６は、ハブ２２１の軸線Ｌに対する傾斜角度を一定にすることができる。
【０１０６】  この実施形態では、ブレード２２３の側縁７は、側縁前端（前縁先端）７１と側縁後端（後縁先端）７２を結ぶ直線形状の子午断面形状を有する。  この構成によれば、ブレード２２３の側縁７は、ハブ２２１の軸線Ｌに対する傾斜角度を一定にすることができる。  なお、図３〜図１３において、側縁７とシュラウド面６の隙間を誇張して拡大して描いているが、隙間は微小であり、子午断面形状にて側縁７はシュラウド面６と相似形状を有する。
【０１０７】  本発明は上述した実施形態に限定されることはなく、上述した実施形態に変形を加えた形態や、これらの形態を適宜組み合わせた形態も含む。
【符号の説明】
【０１０８】  １    ターボチャージャ  ２    タービン  ２１    タービンハウジング  ２１１    接続フランジ  ２１２    カップリング  ２２    タービン動翼  ２２１    ハブ  ２２２    背面  ２２３    ブレード  ２３    筒部（シュラウド部）  ２３１    開口  ２４    スクロール部  ２５    スロート部  ２６    バックプレート  ３    コンプレッサ  ３１    コンプレッサハウジング  ３２    インペラ  ３２１    ハブ  ３２２    背面  ３２３    ブレード  ３３    蓋部材  ３３１    シール孔  ３４    筒部  ３５    スクロール部  ３６    ディフューザ部  ４    軸受ハウジング  ４１    接続フランジ  ４２    端壁  ４２１    シール部  ４２２  シール孔  ４３    周壁  ４３１    給油ポート  ４３２    排油ポート  ４４    軸受部  ４４１    軸受孔  ４４２    浮動ブッシュ  ４５    スラスト部材  ４６    スラストカラー  ４７    スラストスリーブ  ４８    オイルデフレクタ  ５    駆動軸  ５１    雄ネジ  ５２    ナット  ６    シュラウド面  ６１    入口  ６２    出口  ６３，６３１〜６３８    シュラウド上流部  ６４，６４１〜６４８    シュラウド下流部  ６５，６５１〜６５８    円弧部  ６６，６６２，６６６    直線部  ６６３，６６７    第１直線部  ６７，６７４，６７８    直線部  ６７３，６７７    第２直線部  ７    側縁  ７１    側縁前端（前縁先端）  ７２    側縁後端（後縁先端）  ７３，７３１〜７３８    側縁上流部  ７４，７４１〜７４８    側縁下流部  ７５，７５１〜７５８    円弧部  ７６，７６２，７６６    直線部  ７６３，７６７    第１直線部  ７７，７７４，７７８    直線部  ７７３，７７７    第２直線部  Ｌ    ハブの軸線  ＦＦ    近傍流れ  ＭＦ    中間流れ
【図１】
2016051531.tif 000013
【図２】
2016051531.tif 000014
【図３】
2016051531.tif 000015
【図４】
2016051531.tif 000016
【図５】
2016051531.tif 000017
【図６】
2016051531.tif 000018
【図７】
2016051531.tif 000019
【図８】
2016051531.tif 000020
【図９】
2016051531.tif 000021
【図１０】
2016051531.tif 000022
【図１１】
2016051531.tif 000023
【図１２】
2016051531.tif 000024
【図１３】
2016051531.tif 000025
【手続補正書】
【提出日】平成27年9月8日(2015.9.8)
【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】
入口、出口、及び、前記入口と前記出口との間を延びるシュラウド面を有するシュラウド部を含む、ハウジングと、
前記ハウジングに収容され、ハブ、及び、該ハブの外周面に設けられ、前記シュラウド面に沿って延びる側縁をそれぞれ有する複数のブレードを含むタービン動翼と、
を備えるタービンであって、
前記ブレードの側縁は、
前記入口側に配置される側縁上流部と、
前記出口側に配置される側縁下流部とを有し、
前記シュラウド面は、
前記入口側に配置され、前記側縁上流部に沿うシュラウド上流部と、
前記出口側に配置され、前記側縁下流部に沿うシュラウド下流部と有し、
前記シュラウド上流部は、前記ハブの軸線から前記入口までの径方向距離をＲ１、前記ハブの軸線から前記出口までの径方向距離をＲ２ｔ、前記ハブの軸線方向での前記シュラウド面の長さをＬｓとした場合に、数式１で定義される曲率半径Ｒを有する子午断面形状を有する
ことを特徴とするタービン。
【数１】
2016051531.tif 000026
【請求項２】
（削除）
【請求項３】
前記シュラウド下流部は、円弧形状の子午断面形状を有する円弧部からなることを特徴とする請求項１に記載のタービン。
【請求項４】
前記円弧部は、真円弧形状の子午断面形状を有することを特徴とする請求項３に記載のタービン。
【請求項５】
前記円弧部は、楕円弧形状の子午断面形状を有することを特徴とする請求項３に記載のタービン。
【請求項６】
前記円弧部の曲率中心は、前記出口を通り且つ前記ハブの軸線方向と直交する直線上又は該直線よりも前記ハブの軸線方向にて下流に位置付けられていることを特徴とする請求項３〜５の何れか一項に記載のタービン。
【請求項７】
前記シュラウド上流部は、直線形状の子午断面形状を有する直線部からなることを特徴とする請求項１、３〜６の何れか一項に記載のタービン。
【請求項８】
前記ハブの軸線に対する前記シュラウド下流部の子午断面での傾斜角度は、前記出口において０度であることを特徴とする請求項１、３〜７の何れか一項に記載のタービン。
【請求項９】
前記シュラウド下流部は、前記ハブの軸線に対して傾斜した直線形状の子午断面形状を有する直線部からなることを特徴とする請求項１に記載のタービン。
【請求項１０】
前記シュラウド面は、前記入口と前記出口を結ぶ直線形状の子午断面形状を有することを特徴とする請求項１に記載のタービン。
【請求項１１】
前記シュラウド面は、前記ハブの軸線から前記入口までの径方向距離をＲ１、前記ハブの軸線から前記出口までの径方向距離をＲ２ｔ、前記ハブの軸線方向での前記シュラウド面の長さをＬｓとした場合に、数式２で定義される曲率半径Ｒを有する円弧形状の子午断面形状を有することを特徴とする請求項１に記載のタービン。
【数２】
2016051531.tif 000027
【請求項１２】
前記入口での前記シュラウド面の内径をＤ１とし、前記ハブの軸線方向での前記シュラウド面の長さをＬＳとした場合に、前記内径Ｄ１に対する前記長さＬＳの比率Ｌｓ／Ｄ１が０．１６よりも大であることを特徴とする請求項１、３〜１１のいずれか一項に記載のタービン。
【請求項１３】
前記ハブの軸線から前記入口までの径方向距離をＲ１、前記ハブの軸線から前記出口までの径方向距離をＲ２ｔとした場合に、前記距離Ｒ１に対する前記距離Ｒ２ｔの比率が０．９５以下であることを特徴とする請求項１、３〜１２の何れか一項に記載のタービン。
【請求項１４】
入口、出口、及び、前記入口と前記出口との間を延びるシュラウド面を有するシュラウド部を含む、ハウジングと、
前記ハウジングに収容され、ハブ、及び、該ハブの外周面に設けられ、前記シュラウド面に沿って延びる側縁をそれぞれ有する複数のブレードを含むタービン動翼と、
を備えるタービンであって、
前記ブレードの側縁は、
前記入口側に配置される側縁上流部と、
前記出口側に配置される側縁下流部とを有し、
前記シュラウド面は、円弧形状の子午断面形状を有する１つの円弧部からなり、
前記円弧部は、前記ハブの軸線から前記入口までの径方向距離をＲ１、前記ハブの軸線から前記出口までの径方向距離をＲ２ｔ、前記ハブの軸線方向での前記シュラウド面の長さをＬｓとした場合に、数式３で定義される曲率半径Ｒを有する子午断面形状を有することを特徴とするタービン。
【数３】
2016051531.tif 000028
【請求項１５】
入口、出口、及び、前記入口と前記出口との間を延びるシュラウド面を有するシュラウド部を含む、ハウジングと、
前記ハウジングに収容され、ハブ、及び、該ハブの外周面に設けられ、前記シュラウド面に沿って延びる側縁をそれぞれ有する複数のブレードを含むタービン動翼と、
を備えるタービンであって、
前記ハブの軸線から前記入口までの径方向距離をＲ１、前記ハブの軸線から前記出口までの径方向距離をＲ２ｔとした場合に、前記距離Ｒ１に対する前記距離Ｒ２ｔの比率が０．９５以下であり、
前記シュラウド面は、直線形状の子午断面形状を有する１つの直線部からなる
ことを特徴とするタービン。
【国際調査報告】
2016051531.tif 000029
2016051531.tif 000030
2016051531.tif 000031